EA046169B1 - PLANT ORGANISM ENRICHED IN OLEIC ACID, HAVING GENETICALLY MODIFIED FAD2, AND METHOD FOR ITS OBTAINING - Google Patents
PLANT ORGANISM ENRICHED IN OLEIC ACID, HAVING GENETICALLY MODIFIED FAD2, AND METHOD FOR ITS OBTAINING Download PDFInfo
- Publication number
- EA046169B1 EA046169B1 EA202091316 EA046169B1 EA 046169 B1 EA046169 B1 EA 046169B1 EA 202091316 EA202091316 EA 202091316 EA 046169 B1 EA046169 B1 EA 046169B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- sequence
- domain
- nucleic acid
- gene
- unsaturated fatty
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 34
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 8
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 8
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 7
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 6
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 6
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 title description 6
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 title 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 645
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 claims description 619
- 235000021122 unsaturated fatty acids Nutrition 0.000 claims description 415
- 150000004670 unsaturated fatty acids Chemical class 0.000 claims description 415
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 claims description 370
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 claims description 370
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 251
- 108091033409 CRISPR Proteins 0.000 claims description 223
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 claims description 221
- 230000008685 targeting Effects 0.000 claims description 123
- 101150058769 FAD2 gene Proteins 0.000 claims description 92
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 claims description 80
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 claims description 80
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 78
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 63
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 claims description 44
- 238000012217 deletion Methods 0.000 claims description 43
- 230000035772 mutation Effects 0.000 claims description 34
- 241000193996 Streptococcus pyogenes Species 0.000 claims description 32
- 108091032973 (ribonucleotides)n+m Proteins 0.000 claims description 31
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 claims description 23
- 239000013603 viral vector Substances 0.000 claims description 20
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 claims description 15
- 230000027455 binding Effects 0.000 claims description 15
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 claims description 14
- 238000009739 binding Methods 0.000 claims description 14
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 12
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims description 12
- 241000700605 Viruses Species 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 8
- 241000589158 Agrobacterium Species 0.000 claims description 7
- 241000702421 Dependoparvovirus Species 0.000 claims description 6
- 241000713666 Lentivirus Species 0.000 claims description 6
- 241000700584 Simplexvirus Species 0.000 claims description 6
- 241000700618 Vaccinia virus Species 0.000 claims description 6
- 241000701161 unidentified adenovirus Species 0.000 claims description 6
- 241001430294 unidentified retrovirus Species 0.000 claims description 6
- 238000010453 CRISPR/Cas method Methods 0.000 claims description 3
- 102100035102 E3 ubiquitin-protein ligase MYCBP2 Human genes 0.000 claims 1
- 101000877236 Siganus canaliculatus Acyl-CoA Delta-4 desaturase Proteins 0.000 claims 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 544
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 240
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 197
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 146
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 145
- 108020005004 Guide RNA Proteins 0.000 description 141
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 85
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 83
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 80
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 77
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 74
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 74
- 108010008532 Deoxyribonuclease I Proteins 0.000 description 65
- 102000007260 Deoxyribonuclease I Human genes 0.000 description 65
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 65
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 description 61
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 61
- 125000005647 linker group Chemical group 0.000 description 56
- 241000894007 species Species 0.000 description 54
- 101150115493 FAD3 gene Proteins 0.000 description 52
- 101150008304 FAD7 gene Proteins 0.000 description 51
- 101150072203 FAD8 gene Proteins 0.000 description 50
- 101150070517 FAD6 gene Proteins 0.000 description 48
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 47
- 230000006870 function Effects 0.000 description 47
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 47
- 238000010354 CRISPR gene editing Methods 0.000 description 46
- 101710163270 Nuclease Proteins 0.000 description 42
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 41
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 35
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 35
- 238000013518 transcription Methods 0.000 description 34
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 33
- 210000000349 chromosome Anatomy 0.000 description 33
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 33
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 33
- 230000035897 transcription Effects 0.000 description 33
- 230000006780 non-homologous end joining Effects 0.000 description 31
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 29
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 26
- 230000034431 double-strand break repair via homologous recombination Effects 0.000 description 26
- 241000589875 Campylobacter jejuni Species 0.000 description 25
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 25
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 24
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 24
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 24
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 24
- 241000194020 Streptococcus thermophilus Species 0.000 description 22
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 21
- QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N L-alanine Chemical compound C[C@H](N)C(O)=O QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N 0.000 description 17
- 235000004279 alanine Nutrition 0.000 description 17
- -1 respectively Proteins 0.000 description 17
- 241000904817 Lachnospiraceae bacterium Species 0.000 description 15
- 108020001507 fusion proteins Proteins 0.000 description 15
- 102000037865 fusion proteins Human genes 0.000 description 15
- HNDVDQJCIGZPNO-YFKPBYRVSA-N L-histidine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CN=CN1 HNDVDQJCIGZPNO-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 14
- HNDVDQJCIGZPNO-UHFFFAOYSA-N histidine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CN=CN1 HNDVDQJCIGZPNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 108091026890 Coding region Proteins 0.000 description 13
- 230000021736 acetylation Effects 0.000 description 13
- 238000006640 acetylation reaction Methods 0.000 description 13
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 13
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 13
- 230000011987 methylation Effects 0.000 description 13
- 238000007069 methylation reaction Methods 0.000 description 13
- 230000026731 phosphorylation Effects 0.000 description 13
- 238000006366 phosphorylation reaction Methods 0.000 description 13
- 239000000047 product Substances 0.000 description 13
- 241000243205 Candidatus Parcubacteria Species 0.000 description 12
- 101710178005 Fatty acid desaturase 6 Proteins 0.000 description 12
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N L-aspartic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N 0.000 description 12
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 description 12
- 235000003704 aspartic acid Nutrition 0.000 description 12
- OQFSQFPPLPISGP-UHFFFAOYSA-N beta-carboxyaspartic acid Natural products OC(=O)C(N)C(C(O)=O)C(O)=O OQFSQFPPLPISGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 12
- 238000003197 gene knockdown Methods 0.000 description 12
- 108020004705 Codon Proteins 0.000 description 11
- 102100034556 Fatty acid desaturase 6 Human genes 0.000 description 11
- RYYWUUFWQRZTIU-UHFFFAOYSA-K thiophosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=S RYYWUUFWQRZTIU-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 108091028113 Trans-activating crRNA Proteins 0.000 description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 description 10
- 108091092724 Noncoding DNA Proteins 0.000 description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 9
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 9
- 108020004999 messenger RNA Proteins 0.000 description 9
- 230000014616 translation Effects 0.000 description 9
- 201000009906 Meningitis Diseases 0.000 description 8
- 241000588653 Neisseria Species 0.000 description 8
- ISAKRJDGNUQOIC-UHFFFAOYSA-N Uracil Chemical compound O=C1C=CNC(=O)N1 ISAKRJDGNUQOIC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 8
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 8
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 8
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 8
- 108020005345 3' Untranslated Regions Proteins 0.000 description 7
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 7
- ZQPPMHVWECSIRJ-MDZDMXLPSA-N elaidic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C\CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-MDZDMXLPSA-N 0.000 description 7
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 7
- 230000008488 polyadenylation Effects 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 230000009145 protein modification Effects 0.000 description 7
- 241000093740 Acidaminococcus sp. Species 0.000 description 6
- 101100502320 Arabidopsis thaliana FAD4 gene Proteins 0.000 description 6
- 239000004475 Arginine Substances 0.000 description 6
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 6
- OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N L-tyrosine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 6
- MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N Serine Natural products OCC(N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- AYFVYJQAPQTCCC-UHFFFAOYSA-N Threonine Natural products CC(O)C(N)C(O)=O AYFVYJQAPQTCCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004473 Threonine Substances 0.000 description 6
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 6
- YZXBAPSDXZZRGB-DOFZRALJSA-N arachidonic acid Chemical compound CCCCC\C=C/C\C=C/C\C=C/C\C=C/CCCC(O)=O YZXBAPSDXZZRGB-DOFZRALJSA-N 0.000 description 6
- ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N arginine Natural products OC(=O)C(N)CCCNC(N)=N ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 6
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 6
- UYTPUPDQBNUYGX-UHFFFAOYSA-N guanine Chemical compound O=C1NC(N)=NC2=C1N=CN2 UYTPUPDQBNUYGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 235000021315 omega 9 monounsaturated fatty acids Nutrition 0.000 description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 6
- 150000004671 saturated fatty acids Chemical class 0.000 description 6
- 235000010692 trans-unsaturated fatty acids Nutrition 0.000 description 6
- OUYCCCASQSFEME-UHFFFAOYSA-N tyrosine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- DCXYFEDJOCDNAF-UHFFFAOYSA-N Asparagine Natural products OC(=O)C(N)CC(N)=O DCXYFEDJOCDNAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 241000605902 Butyrivibrio Species 0.000 description 5
- 241001040999 Candidatus Methanoplasma termitum Species 0.000 description 5
- 241000223282 Candidatus Peregrinibacteria Species 0.000 description 5
- 241000589599 Francisella tularensis subsp. novicida Species 0.000 description 5
- DCXYFEDJOCDNAF-REOHCLBHSA-N L-asparagine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(N)=O DCXYFEDJOCDNAF-REOHCLBHSA-N 0.000 description 5
- AGPKZVBTJJNPAG-WHFBIAKZSA-N L-isoleucine Chemical compound CC[C@H](C)[C@H](N)C(O)=O AGPKZVBTJJNPAG-WHFBIAKZSA-N 0.000 description 5
- ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N L-leucine Chemical compound CC(C)C[C@H](N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 5
- FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N L-methionine Chemical compound CSCC[C@H](N)C(O)=O FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 5
- COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N L-phenylalanine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 5
- QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N L-tryptophane Chemical compound C1=CC=C2C(C[C@H](N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N 0.000 description 5
- KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N L-valine Chemical compound CC(C)[C@H](N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 5
- 241001148627 Leptospira inadai Species 0.000 description 5
- ROHFNLRQFUQHCH-UHFFFAOYSA-N Leucine Natural products CC(C)CC(N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 241000542065 Moraxella bovoculi Species 0.000 description 5
- 241000878522 Porphyromonas crevioricanis Species 0.000 description 5
- 241001135241 Porphyromonas macacae Species 0.000 description 5
- 241001135219 Prevotella disiens Species 0.000 description 5
- ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N Proline Natural products OC(=O)C1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 101100166147 Streptococcus thermophilus cas9 gene Proteins 0.000 description 5
- QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N Tryptophan Natural products C1=CC=C2C(CC(N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- KZSNJWFQEVHDMF-UHFFFAOYSA-N Valine Natural products CC(C)C(N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 5
- 235000009582 asparagine Nutrition 0.000 description 5
- 229960001230 asparagine Drugs 0.000 description 5
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 5
- 235000018417 cysteine Nutrition 0.000 description 5
- XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N cysteine Natural products SCC(N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 5
- 230000005782 double-strand break Effects 0.000 description 5
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 5
- ZDXPYRJPNDTMRX-UHFFFAOYSA-N glutamine Natural products OC(=O)C(N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000001976 improved effect Effects 0.000 description 5
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 5
- 229960000310 isoleucine Drugs 0.000 description 5
- AGPKZVBTJJNPAG-UHFFFAOYSA-N isoleucine Natural products CCC(C)C(N)C(O)=O AGPKZVBTJJNPAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229930182817 methionine Natural products 0.000 description 5
- 235000021313 oleic acid Nutrition 0.000 description 5
- 235000020660 omega-3 fatty acid Nutrition 0.000 description 5
- COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N phenylalanine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 5
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 5
- 230000009261 transgenic effect Effects 0.000 description 5
- 239000004474 valine Substances 0.000 description 5
- 108700028369 Alleles Proteins 0.000 description 4
- 108010035563 Chloramphenicol O-acetyltransferase Proteins 0.000 description 4
- 102000053602 DNA Human genes 0.000 description 4
- 102100034157 DNA mismatch repair protein Msh2 Human genes 0.000 description 4
- WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N Glutamic acid Natural products OC(=O)C(N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 108010070675 Glutathione transferase Proteins 0.000 description 4
- 108010043121 Green Fluorescent Proteins Proteins 0.000 description 4
- 102000004144 Green Fluorescent Proteins Human genes 0.000 description 4
- 102100029100 Hematopoietic prostaglandin D synthase Human genes 0.000 description 4
- 101001134036 Homo sapiens DNA mismatch repair protein Msh2 Proteins 0.000 description 4
- KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N Lysine Natural products NCCCCC(N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004472 Lysine Substances 0.000 description 4
- 229910015837 MSH2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 108060004795 Methyltransferase Proteins 0.000 description 4
- 108010006519 Molecular Chaperones Proteins 0.000 description 4
- 241000588650 Neisseria meningitidis Species 0.000 description 4
- 102000002488 Nucleoplasmin Human genes 0.000 description 4
- 108700026244 Open Reading Frames Proteins 0.000 description 4
- 108700008625 Reporter Genes Proteins 0.000 description 4
- 229920006978 SSBR Polymers 0.000 description 4
- 101100166144 Staphylococcus aureus cas9 gene Proteins 0.000 description 4
- 241000187191 Streptomyces viridochromogenes Species 0.000 description 4
- 241000203587 Streptosporangium roseum Species 0.000 description 4
- 102100036407 Thioredoxin Human genes 0.000 description 4
- 241001531273 [Eubacterium] eligens Species 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000002299 complementary DNA Substances 0.000 description 4
- 108010082025 cyan fluorescent protein Proteins 0.000 description 4
- 239000008157 edible vegetable oil Substances 0.000 description 4
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 4
- 235000013922 glutamic acid Nutrition 0.000 description 4
- 239000004220 glutamic acid Substances 0.000 description 4
- 239000005090 green fluorescent protein Substances 0.000 description 4
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 4
- 206010022000 influenza Diseases 0.000 description 4
- OYHQOLUKZRVURQ-IXWMQOLASA-N linoleic acid Natural products CCCCC\C=C/C\C=C\CCCCCCCC(O)=O OYHQOLUKZRVURQ-IXWMQOLASA-N 0.000 description 4
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 4
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 4
- 108091005573 modified proteins Proteins 0.000 description 4
- 102000035118 modified proteins Human genes 0.000 description 4
- 108060005597 nucleoplasmin Proteins 0.000 description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 4
- 235000021354 omega 7 monounsaturated fatty acids Nutrition 0.000 description 4
- 108060008226 thioredoxin Proteins 0.000 description 4
- 229940035893 uracil Drugs 0.000 description 4
- 108091005957 yellow fluorescent proteins Proteins 0.000 description 4
- 238000010356 CRISPR-Cas9 genome editing Methods 0.000 description 3
- 102000012410 DNA Ligases Human genes 0.000 description 3
- 108010061982 DNA Ligases Proteins 0.000 description 3
- 101150061400 Fad4 gene Proteins 0.000 description 3
- OYHQOLUKZRVURQ-HZJYTTRNSA-N Linoleic acid Chemical compound CCCCC\C=C/C\C=C/CCCCCCCC(O)=O OYHQOLUKZRVURQ-HZJYTTRNSA-N 0.000 description 3
- 230000007022 RNA scission Effects 0.000 description 3
- 102000018679 Tacrolimus Binding Proteins Human genes 0.000 description 3
- 108010027179 Tacrolimus Binding Proteins Proteins 0.000 description 3
- MBMBGCFOFBJSGT-KUBAVDMBSA-N all-cis-docosa-4,7,10,13,16,19-hexaenoic acid Chemical compound CC\C=C/C\C=C/C\C=C/C\C=C/C\C=C/C\C=C/CCC(O)=O MBMBGCFOFBJSGT-KUBAVDMBSA-N 0.000 description 3
- 235000021342 arachidonic acid Nutrition 0.000 description 3
- 229940114079 arachidonic acid Drugs 0.000 description 3
- 230000033590 base-excision repair Effects 0.000 description 3
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 3
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 3
- 230000009368 gene silencing by RNA Effects 0.000 description 3
- 230000006801 homologous recombination Effects 0.000 description 3
- 238000002744 homologous recombination Methods 0.000 description 3
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 description 3
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 3
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 3
- 235000020778 linoleic acid Nutrition 0.000 description 3
- 230000033607 mismatch repair Effects 0.000 description 3
- 230000020520 nucleotide-excision repair Effects 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000001603 reducing effect Effects 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 3
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 description 3
- 230000005783 single-strand break Effects 0.000 description 3
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 3
- HOBAELRKJCKHQD-UHFFFAOYSA-N (8Z,11Z,14Z)-8,11,14-eicosatrienoic acid Natural products CCCCCC=CCC=CCC=CCCCCCCC(O)=O HOBAELRKJCKHQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005730 ADP ribosylation Effects 0.000 description 2
- 241000007910 Acaryochloris marina Species 0.000 description 2
- 241001135192 Acetohalobium arabaticum Species 0.000 description 2
- 241001464929 Acidithiobacillus caldus Species 0.000 description 2
- 241000605222 Acidithiobacillus ferrooxidans Species 0.000 description 2
- 241000190857 Allochromatium vinosum Species 0.000 description 2
- 241000147155 Ammonifex degensii Species 0.000 description 2
- 101100502324 Arabidopsis thaliana FAD6 gene Proteins 0.000 description 2
- 241000620196 Arthrospira maxima Species 0.000 description 2
- 240000002900 Arthrospira platensis Species 0.000 description 2
- 235000016425 Arthrospira platensis Nutrition 0.000 description 2
- 241001495183 Arthrospira sp. Species 0.000 description 2
- 241000906059 Bacillus pseudomycoides Species 0.000 description 2
- 108091032955 Bacterial small RNA Proteins 0.000 description 2
- 102100026189 Beta-galactosidase Human genes 0.000 description 2
- 241000823281 Burkholderiales bacterium Species 0.000 description 2
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N Butyric acid Chemical compound CCCC(O)=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000589876 Campylobacter Species 0.000 description 2
- 241001496650 Candidatus Desulforudis Species 0.000 description 2
- 102100031437 Cell cycle checkpoint protein RAD1 Human genes 0.000 description 2
- 241000193163 Clostridioides difficile Species 0.000 description 2
- 241000193155 Clostridium botulinum Species 0.000 description 2
- 108700010070 Codon Usage Proteins 0.000 description 2
- 241000907165 Coleofasciculus chthonoplastes Species 0.000 description 2
- 241000065716 Crocosphaera watsonii Species 0.000 description 2
- 241000159506 Cyanothece Species 0.000 description 2
- 102100026846 Cytidine deaminase Human genes 0.000 description 2
- 108010031325 Cytidine deaminase Proteins 0.000 description 2
- 102100033934 DNA repair protein RAD51 homolog 2 Human genes 0.000 description 2
- 235000021298 Dihomo-γ-linolenic acid Nutrition 0.000 description 2
- 102000004533 Endonucleases Human genes 0.000 description 2
- 108010042407 Endonucleases Proteins 0.000 description 2
- 241000186394 Eubacterium Species 0.000 description 2
- 241000326311 Exiguobacterium sibiricum Species 0.000 description 2
- 108060002716 Exonuclease Proteins 0.000 description 2
- 241000192016 Finegoldia magna Species 0.000 description 2
- 108700039691 Genetic Promoter Regions Proteins 0.000 description 2
- HVLSXIKZNLPZJJ-TXZCQADKSA-N HA peptide Chemical compound C([C@@H](C(=O)N[C@@H](CC(O)=O)C(=O)N[C@@H](C(C)C)C(=O)N1[C@@H](CCC1)C(=O)N[C@@H](CC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CC=1C=CC(O)=CC=1)C(=O)N[C@@H](C)C(O)=O)NC(=O)[C@H]1N(CCC1)C(=O)[C@@H](N)CC=1C=CC(O)=CC=1)C1=CC=C(O)C=C1 HVLSXIKZNLPZJJ-TXZCQADKSA-N 0.000 description 2
- 101001023784 Heteractis crispa GFP-like non-fluorescent chromoprotein Proteins 0.000 description 2
- 108010033040 Histones Proteins 0.000 description 2
- 101001130384 Homo sapiens Cell cycle checkpoint protein RAD1 Proteins 0.000 description 2
- 101001132307 Homo sapiens DNA repair protein RAD51 homolog 2 Proteins 0.000 description 2
- 101000615488 Homo sapiens Methyl-CpG-binding domain protein 2 Proteins 0.000 description 2
- 108010001336 Horseradish Peroxidase Proteins 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001430080 Ktedonobacter racemifer Species 0.000 description 2
- 241000186673 Lactobacillus delbrueckii Species 0.000 description 2
- 241000186869 Lactobacillus salivarius Species 0.000 description 2
- 101710128836 Large T antigen Proteins 0.000 description 2
- 108060001084 Luciferase Proteins 0.000 description 2
- 239000005089 Luciferase Substances 0.000 description 2
- 241001134698 Lyngbya Species 0.000 description 2
- 241000501784 Marinobacter sp. Species 0.000 description 2
- 102100025169 Max-binding protein MNT Human genes 0.000 description 2
- 241000204637 Methanohalobium evestigatum Species 0.000 description 2
- 102100021299 Methyl-CpG-binding domain protein 2 Human genes 0.000 description 2
- 241000192710 Microcystis aeruginosa Species 0.000 description 2
- 241000190928 Microscilla marina Species 0.000 description 2
- 101100078999 Mus musculus Mx1 gene Proteins 0.000 description 2
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 2
- 101710135898 Myc proto-oncogene protein Proteins 0.000 description 2
- 102100038895 Myc proto-oncogene protein Human genes 0.000 description 2
- 241000167285 Natranaerobius thermophilus Species 0.000 description 2
- 241000919925 Nitrosococcus halophilus Species 0.000 description 2
- 241001515112 Nitrosococcus watsonii Species 0.000 description 2
- 241000203619 Nocardiopsis dassonvillei Species 0.000 description 2
- 241001223105 Nodularia spumigena Species 0.000 description 2
- 241000192673 Nostoc sp. Species 0.000 description 2
- 241000192520 Oscillatoria sp. Species 0.000 description 2
- 241000142651 Pelotomaculum thermopropionicum Species 0.000 description 2
- 108091093037 Peptide nucleic acid Proteins 0.000 description 2
- 241000983938 Petrotoga mobilis Species 0.000 description 2
- 241001599925 Polaromonas naphthalenivorans Species 0.000 description 2
- 241001472610 Polaromonas sp. Species 0.000 description 2
- 108010064218 Poly (ADP-Ribose) Polymerase-1 Proteins 0.000 description 2
- 102100023712 Poly [ADP-ribose] polymerase 1 Human genes 0.000 description 2
- 108010061844 Poly(ADP-ribose) Polymerases Proteins 0.000 description 2
- 102000012338 Poly(ADP-ribose) Polymerases Human genes 0.000 description 2
- 229920000776 Poly(Adenosine diphosphate-ribose) polymerase Polymers 0.000 description 2
- 241000590028 Pseudoalteromonas haloplanktis Species 0.000 description 2
- 238000012228 RNA interference-mediated gene silencing Methods 0.000 description 2
- 108091081062 Repeated sequence (DNA) Proteins 0.000 description 2
- 241000191940 Staphylococcus Species 0.000 description 2
- 241000194022 Streptococcus sp. Species 0.000 description 2
- 241001518258 Streptomyces pristinaespiralis Species 0.000 description 2
- 241000192560 Synechococcus sp. Species 0.000 description 2
- 241000206213 Thermosipho africanus Species 0.000 description 2
- 108091023040 Transcription factor Proteins 0.000 description 2
- 102000040945 Transcription factor Human genes 0.000 description 2
- 101710150448 Transcriptional regulator Myc Proteins 0.000 description 2
- 241000078013 Trichormus variabilis Species 0.000 description 2
- 235000021322 Vaccenic acid Nutrition 0.000 description 2
- UWHZIFQPPBDJPM-FPLPWBNLSA-M Vaccenic acid Natural products CCCCCC\C=C/CCCCCCCCCC([O-])=O UWHZIFQPPBDJPM-FPLPWBNLSA-M 0.000 description 2
- 241001673106 [Bacillus] selenitireducens Species 0.000 description 2
- JAZBEHYOTPTENJ-JLNKQSITSA-N all-cis-5,8,11,14,17-icosapentaenoic acid Chemical compound CC\C=C/C\C=C/C\C=C/C\C=C/C\C=C/CCCC(O)=O JAZBEHYOTPTENJ-JLNKQSITSA-N 0.000 description 2
- 102000009899 alpha Karyopherins Human genes 0.000 description 2
- 108010077099 alpha Karyopherins Proteins 0.000 description 2
- 235000020661 alpha-linolenic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000000427 antigen Substances 0.000 description 2
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 description 2
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 description 2
- 229940011019 arthrospira platensis Drugs 0.000 description 2
- 108010005774 beta-Galactosidase Proteins 0.000 description 2
- 108091005948 blue fluorescent proteins Proteins 0.000 description 2
- 230000022131 cell cycle Effects 0.000 description 2
- 210000003763 chloroplast Anatomy 0.000 description 2
- GHVNFZFCNZKVNT-UHFFFAOYSA-N decanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCC(O)=O GHVNFZFCNZKVNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002716 delivery method Methods 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- HOBAELRKJCKHQD-QNEBEIHSSA-N dihomo-γ-linolenic acid Chemical compound CCCCC\C=C/C\C=C/C\C=C/CCCCCCC(O)=O HOBAELRKJCKHQD-QNEBEIHSSA-N 0.000 description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000020669 docosahexaenoic acid Nutrition 0.000 description 2
- UKMSUNONTOPOIO-UHFFFAOYSA-N docosanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O UKMSUNONTOPOIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N dodecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCC(O)=O POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000020673 eicosapentaenoic acid Nutrition 0.000 description 2
- 229960005135 eicosapentaenoic acid Drugs 0.000 description 2
- JAZBEHYOTPTENJ-UHFFFAOYSA-N eicosapentaenoic acid Natural products CCC=CCC=CCC=CCC=CCC=CCCCC(O)=O JAZBEHYOTPTENJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000003527 eukaryotic cell Anatomy 0.000 description 2
- 102000013165 exonuclease Human genes 0.000 description 2
- 108010021843 fluorescent protein 583 Proteins 0.000 description 2
- 238000012239 gene modification Methods 0.000 description 2
- 235000021472 generally recognized as safe Nutrition 0.000 description 2
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 2
- 238000010353 genetic engineering Methods 0.000 description 2
- 239000003862 glucocorticoid Substances 0.000 description 2
- 230000013595 glycosylation Effects 0.000 description 2
- 238000006206 glycosylation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- MNWFXJYAOYHMED-UHFFFAOYSA-N heptanoic acid Chemical compound CCCCCCC(O)=O MNWFXJYAOYHMED-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XMHIUKTWLZUKEX-UHFFFAOYSA-N hexacosanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O XMHIUKTWLZUKEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N hexadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 201000010260 leiomyoma Diseases 0.000 description 2
- 230000003340 mental effect Effects 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- FBUKVWPVBMHYJY-UHFFFAOYSA-N nonanoic acid Chemical compound CCCCCCCCC(O)=O FBUKVWPVBMHYJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000030147 nuclear export Effects 0.000 description 2
- 230000030648 nucleus localization Effects 0.000 description 2
- WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N octanoic acid Chemical compound CCCCCCCC(O)=O WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009437 off-target effect Effects 0.000 description 2
- 108010033653 omega-3 fatty acid desaturase Proteins 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- SECPZKHBENQXJG-FPLPWBNLSA-N palmitoleic acid Chemical compound CCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O SECPZKHBENQXJG-FPLPWBNLSA-N 0.000 description 2
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 2
- 125000002467 phosphate group Chemical group [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 description 2
- 235000020777 polyunsaturated fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 2
- 230000004952 protein activity Effects 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 230000003578 releasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000008263 repair mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 2
- 230000033443 single strand break repair Effects 0.000 description 2
- 108020003113 steroid hormone receptors Proteins 0.000 description 2
- 102000005969 steroid hormone receptors Human genes 0.000 description 2
- 101150003509 tag gene Proteins 0.000 description 2
- 229940094937 thioredoxin Drugs 0.000 description 2
- UWHZIFQPPBDJPM-BQYQJAHWSA-N trans-vaccenic acid Chemical compound CCCCCC\C=C\CCCCCCCCCC(O)=O UWHZIFQPPBDJPM-BQYQJAHWSA-N 0.000 description 2
- 108091006107 transcriptional repressors Proteins 0.000 description 2
- 238000010798 ubiquitination Methods 0.000 description 2
- NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N valeric acid Chemical compound CCCCC(O)=O NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BITHHVVYSMSWAG-KTKRTIGZSA-N (11Z)-icos-11-enoic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCCCC(O)=O BITHHVVYSMSWAG-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- GWHCXVQVJPWHRF-KTKRTIGZSA-N (15Z)-tetracosenoic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCCCCCCCC(O)=O GWHCXVQVJPWHRF-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- OYHQOLUKZRVURQ-NTGFUMLPSA-N (9Z,12Z)-9,10,12,13-tetratritiooctadeca-9,12-dienoic acid Chemical compound C(CCCCCCC\C(=C(/C\C(=C(/CCCCC)\[3H])\[3H])\[3H])\[3H])(=O)O OYHQOLUKZRVURQ-NTGFUMLPSA-N 0.000 description 1
- FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 4-amino-1-[(2r)-6-amino-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-amino-3-phenylpropanoyl]amino]-3-phenylpropanoyl]amino]-4-methylpentanoyl]amino]hexanoyl]piperidine-4-carboxylic acid Chemical compound C([C@H](C(=O)N[C@H](CC(C)C)C(=O)N[C@H](CCCCN)C(=O)N1CCC(N)(CC1)C(O)=O)NC(=O)[C@H](N)CC=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 0.000 description 1
- 108091006112 ATPases Proteins 0.000 description 1
- 241000604451 Acidaminococcus Species 0.000 description 1
- 102000057290 Adenosine Triphosphatases Human genes 0.000 description 1
- 241001147780 Alicyclobacillus Species 0.000 description 1
- 241000640374 Alicyclobacillus acidocaldarius Species 0.000 description 1
- 101710095342 Apolipoprotein B Proteins 0.000 description 1
- 102100040202 Apolipoprotein B-100 Human genes 0.000 description 1
- 241000219195 Arabidopsis thaliana Species 0.000 description 1
- 241000589941 Azospirillum Species 0.000 description 1
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 241000605059 Bacteroidetes Species 0.000 description 1
- 235000021357 Behenic acid Nutrition 0.000 description 1
- DPUOLQHDNGRHBS-UHFFFAOYSA-N Brassidinsaeure Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCCCCCC(O)=O DPUOLQHDNGRHBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100025399 Breast cancer type 2 susceptibility protein Human genes 0.000 description 1
- 241000555281 Brevibacillus Species 0.000 description 1
- 239000005632 Capric acid (CAS 334-48-5) Substances 0.000 description 1
- 239000005635 Caprylic acid (CAS 124-07-2) Substances 0.000 description 1
- 241000206594 Carnobacterium Species 0.000 description 1
- 108010051109 Cell-Penetrating Peptides Proteins 0.000 description 1
- 102000020313 Cell-Penetrating Peptides Human genes 0.000 description 1
- 108091060290 Chromatid Proteins 0.000 description 1
- 108010077544 Chromatin Proteins 0.000 description 1
- 241000193403 Clostridium Species 0.000 description 1
- 230000007018 DNA scission Effects 0.000 description 1
- 230000006820 DNA synthesis Effects 0.000 description 1
- 241000936939 Desulfonatronum Species 0.000 description 1
- URXZXNYJPAJJOQ-UHFFFAOYSA-N Erucic acid Natural products CCCCCCC=CCCCCCCCCCCCC(O)=O URXZXNYJPAJJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000009114 Fatty acid desaturases Human genes 0.000 description 1
- 108010087894 Fatty acid desaturases Proteins 0.000 description 1
- 241000589601 Francisella Species 0.000 description 1
- 230000010190 G1 phase Effects 0.000 description 1
- 230000004668 G2/M phase Effects 0.000 description 1
- 108700028146 Genetic Enhancer Elements Proteins 0.000 description 1
- 241000032681 Gluconacetobacter Species 0.000 description 1
- 101100446349 Glycine max FAD2-1 gene Proteins 0.000 description 1
- 108050008753 HNH endonucleases Proteins 0.000 description 1
- 102000000310 HNH endonucleases Human genes 0.000 description 1
- 241001430278 Helcococcus Species 0.000 description 1
- 241000724709 Hepatitis delta virus Species 0.000 description 1
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- 101001113440 Homo sapiens Poly [ADP-ribose] polymerase 2 Proteins 0.000 description 1
- 206010020649 Hyperkeratosis Diseases 0.000 description 1
- 241001112693 Lachnospiraceae Species 0.000 description 1
- 241000186660 Lactobacillus Species 0.000 description 1
- 239000005639 Lauric acid Substances 0.000 description 1
- 241000589248 Legionella Species 0.000 description 1
- 208000007764 Legionnaires' Disease Diseases 0.000 description 1
- 241001453171 Leptotrichia Species 0.000 description 1
- 235000021353 Lignoceric acid Nutrition 0.000 description 1
- CQXMAMUUWHYSIY-UHFFFAOYSA-N Lignoceric acid Natural products CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCCC1=CC=C(O)C=C1 CQXMAMUUWHYSIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000186781 Listeria Species 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 241000589323 Methylobacterium Species 0.000 description 1
- XJXROGWVRIJYMO-SJDLZYGOSA-N Nervonic acid Natural products O=C(O)[C@@H](/C=C/CCCCCCCC)CCCCCCCCCCCC XJXROGWVRIJYMO-SJDLZYGOSA-N 0.000 description 1
- 101100355599 Neurospora crassa (strain ATCC 24698 / 74-OR23-1A / CBS 708.71 / DSM 1257 / FGSC 987) mus-11 gene Proteins 0.000 description 1
- 241000135938 Nitratifractor Species 0.000 description 1
- 108091034117 Oligonucleotide Proteins 0.000 description 1
- 241000936936 Opitutaceae Species 0.000 description 1
- 235000021314 Palmitic acid Nutrition 0.000 description 1
- 235000021319 Palmitoleic acid Nutrition 0.000 description 1
- 241000740708 Paludibacter Species 0.000 description 1
- 241001386753 Parvibaculum Species 0.000 description 1
- 239000005643 Pelargonic acid Substances 0.000 description 1
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 1
- 102100023652 Poly [ADP-ribose] polymerase 2 Human genes 0.000 description 1
- 241000605894 Porphyromonas Species 0.000 description 1
- 241000605861 Prevotella Species 0.000 description 1
- 239000004365 Protease Substances 0.000 description 1
- 108010029485 Protein Isoforms Proteins 0.000 description 1
- 102000001708 Protein Isoforms Human genes 0.000 description 1
- 101150006234 RAD52 gene Proteins 0.000 description 1
- 102000053062 Rad52 DNA Repair and Recombination Human genes 0.000 description 1
- 108700031762 Rad52 DNA Repair and Recombination Proteins 0.000 description 1
- 108700005075 Regulator Genes Proteins 0.000 description 1
- 102100037486 Reverse transcriptase/ribonuclease H Human genes 0.000 description 1
- 241000191025 Rhodobacter Species 0.000 description 1
- 241000605947 Roseburia Species 0.000 description 1
- 230000018199 S phase Effects 0.000 description 1
- 244000000231 Sesamum indicum Species 0.000 description 1
- 235000003434 Sesamum indicum Nutrition 0.000 description 1
- 108020004682 Single-Stranded DNA Proteins 0.000 description 1
- 235000019764 Soybean Meal Nutrition 0.000 description 1
- 241000949716 Sphaerochaeta Species 0.000 description 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 1
- 241000194017 Streptococcus Species 0.000 description 1
- 241000194019 Streptococcus mutans Species 0.000 description 1
- 241000670722 Tuberibacillus Species 0.000 description 1
- 102000002258 X-ray Repair Cross Complementing Protein 1 Human genes 0.000 description 1
- 108010000443 X-ray Repair Cross Complementing Protein 1 Proteins 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 108010017070 Zinc Finger Nucleases Proteins 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 125000002723 alicyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005600 alkyl phosphonate group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 1
- DTOSIQBPPRVQHS-PDBXOOCHSA-N alpha-linolenic acid Chemical compound CC\C=C/C\C=C/C\C=C/CCCCCCCC(O)=O DTOSIQBPPRVQHS-PDBXOOCHSA-N 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 229940116226 behenic acid Drugs 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 210000004899 c-terminal region Anatomy 0.000 description 1
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 230000007073 chemical hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 210000004756 chromatid Anatomy 0.000 description 1
- 210000003483 chromatin Anatomy 0.000 description 1
- SECPZKHBENQXJG-UHFFFAOYSA-N cis-palmitoleic acid Natural products CCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O SECPZKHBENQXJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWHCXVQVJPWHRF-UHFFFAOYSA-N cis-tetracosenoic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCCCCCCCC(O)=O GWHCXVQVJPWHRF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- CYQFCXCEBYINGO-IAGOWNOFSA-N delta1-THC Chemical compound C1=C(C)CC[C@H]2C(C)(C)OC3=CC(CCCCC)=CC(O)=C3[C@@H]21 CYQFCXCEBYINGO-IAGOWNOFSA-N 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006471 dimerization reaction Methods 0.000 description 1
- 208000035475 disorder Diseases 0.000 description 1
- 229940090949 docosahexaenoic acid Drugs 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 229940108623 eicosenoic acid Drugs 0.000 description 1
- BITHHVVYSMSWAG-UHFFFAOYSA-N eicosenoic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCCCC(O)=O BITHHVVYSMSWAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004520 electroporation Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000009088 enzymatic function Effects 0.000 description 1
- 230000007071 enzymatic hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006047 enzymatic hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- DPUOLQHDNGRHBS-KTKRTIGZSA-N erucic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCCCCCC(O)=O DPUOLQHDNGRHBS-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- 235000004626 essential fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- FARYTWBWLZAXNK-WAYWQWQTSA-N ethyl (z)-3-(methylamino)but-2-enoate Chemical compound CCOC(=O)\C=C(\C)NC FARYTWBWLZAXNK-WAYWQWQTSA-N 0.000 description 1
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 1
- 235000019197 fats Nutrition 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 235000020664 gamma-linolenic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000012224 gene deletion Methods 0.000 description 1
- 238000003209 gene knockout Methods 0.000 description 1
- 238000010457 gene scissor Methods 0.000 description 1
- 230000005017 genetic modification Effects 0.000 description 1
- 235000013617 genetically modified food Nutrition 0.000 description 1
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 1
- 208000006454 hepatitis Diseases 0.000 description 1
- 231100000283 hepatitis Toxicity 0.000 description 1
- 239000000833 heterodimer Substances 0.000 description 1
- 239000008173 hydrogenated soybean oil Substances 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 125000001165 hydrophobic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000000415 inactivating effect Effects 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000017730 intein-mediated protein splicing Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 229940039696 lactobacillus Drugs 0.000 description 1
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 229960004488 linolenic acid Drugs 0.000 description 1
- KQQKGWQCNNTQJW-UHFFFAOYSA-N linolenic acid Natural products CC=CCCC=CCC=CCCCCCCCC(O)=O KQQKGWQCNNTQJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 239000002502 liposome Substances 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003228 microsomal effect Effects 0.000 description 1
- 125000004573 morpholin-4-yl group Chemical group N1(CCOCC1)* 0.000 description 1
- WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N n-Pentadecanoic acid Natural products CCCCCCCCCCCCCCC(O)=O WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960002446 octanoic acid Drugs 0.000 description 1
- 229940012843 omega-3 fatty acid Drugs 0.000 description 1
- 235000020665 omega-6 fatty acid Nutrition 0.000 description 1
- 229940033080 omega-6 fatty acid Drugs 0.000 description 1
- 230000002018 overexpression Effects 0.000 description 1
- 238000007500 overflow downdraw method Methods 0.000 description 1
- 238000010647 peptide synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 150000004713 phosphodiesters Chemical group 0.000 description 1
- PTMHPRAIXMAOOB-UHFFFAOYSA-N phosphoramidic acid Chemical group NP(O)(O)=O PTMHPRAIXMAOOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BRWWKYJBIHJVNQ-UYXJWNHNSA-N phosphoric acid;(3s,4r)-3,4,5-trihydroxypentanal Chemical group OP(O)(O)=O.OC[C@@H](O)[C@@H](O)CC=O BRWWKYJBIHJVNQ-UYXJWNHNSA-N 0.000 description 1
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 102000040430 polynucleotide Human genes 0.000 description 1
- 108091033319 polynucleotide Proteins 0.000 description 1
- 239000002157 polynucleotide Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 description 1
- 235000004252 protein component Nutrition 0.000 description 1
- 238000001243 protein synthesis Methods 0.000 description 1
- 230000007398 protein translocation Effects 0.000 description 1
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 description 1
- ZAHRKKWIAAJSAO-UHFFFAOYSA-N rapamycin Natural products COCC(O)C(=C/C(C)C(=O)CC(OC(=O)C1CCCCN1C(=O)C(=O)C2(O)OC(CC(OC)C(=CC=CC=CC(C)CC(C)C(=O)C)C)CCC2C)C(C)CC3CCC(O)C(C3)OC)C ZAHRKKWIAAJSAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010188 recombinant method Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 235000021067 refined food Nutrition 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000014493 regulation of gene expression Effects 0.000 description 1
- 230000034609 regulation of unsaturated fatty acid biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 108091008146 restriction endonucleases Proteins 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 235000003441 saturated fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
- 229960002930 sirolimus Drugs 0.000 description 1
- QFJCIRLUMZQUOT-HPLJOQBZSA-N sirolimus Chemical compound C1C[C@@H](O)[C@H](OC)C[C@@H]1C[C@@H](C)[C@H]1OC(=O)[C@@H]2CCCCN2C(=O)C(=O)[C@](O)(O2)[C@H](C)CC[C@H]2C[C@H](OC)/C(C)=C/C=C/C=C/[C@@H](C)C[C@@H](C)C(=O)[C@H](OC)[C@H](O)/C(C)=C/[C@@H](C)C(=O)C1 QFJCIRLUMZQUOT-HPLJOQBZSA-N 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000004455 soybean meal Substances 0.000 description 1
- 230000009870 specific binding Effects 0.000 description 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 1
- TUNFSRHWOTWDNC-HKGQFRNVSA-N tetradecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCC[14C](O)=O TUNFSRHWOTWDNC-HKGQFRNVSA-N 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
- 229940005605 valeric acid Drugs 0.000 description 1
Description
Область техники изобретенияTechnical field of the invention
Настоящее изобретение относится к манипуляции с геном FAD2 или его модификации с использованием системы CRISPR-Cas для повышения содержания олеиновой кислоты в растительном организме и, в частности, к растительному организму, в котором содержание олеиновой кислоты повышено путем модификации гена FAD2 с использованием системы CRISPR-Cas, способной нацеливаться на соответствующий ген, к композиции, предназначенной для осуществления манипуляции, способной осуществлять манипуляцию с геном FAD2, и к способу ее применения.The present invention relates to the manipulation or modification of the FAD2 gene using the CRISPR-Cas system to increase the oleic acid content of a plant organism and, in particular, to a plant organism in which the oleic acid content is increased by modifying the FAD2 gene using the CRISPR-Cas system , capable of targeting the corresponding gene, to a composition intended to carry out manipulation, capable of manipulating the FAD2 gene, and to a method of using it.
Предшествующий уровень техники изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION
Соевое масло является вторым по счету наиболее употребляемым пищевым маслом в мире из-за его богатства незаменимыми жирными кислотами и высокой степени использования соевого шрота в качестве побочного продукта с ежегодным производством, составляющим 45 миллионов тонн. Приблизительно 62% жирных кислот, входящих в состав соевого масла, представляют собой полиненасыщенные жирные кислоты (PUFA), и 54% жирных кислот представляют собой линолевую кислоту, а 8% жирных кислот представляют собой линоленовую кислоту. Поскольку жирные кислоты имеют две или более двойных связей, то окисление происходит легко, а масло быстро становится прогорклым, что затрудняет его хранение и распространение. (Оно плохо хранится и плохо реализуется.) Следовательно, для производства соевого масла стабильного качества, предназначенного для использования в обработке или приготовлении пищи, требуются способы предварительной обработки и очистки. Большинство производителей соевого масла поддерживают определенный уровень качества, предотвращая прогорклость путем обработки с помощью частичной гидрогенизации для добавления водорода в ненасыщенную двойную связь, при этом окисление в процессе производства легко осуществляется.Soybean oil is the second most consumed edible oil in the world due to its richness in essential fatty acids and the high utilization of soybean meal as a by-product with an annual production of 45 million tons. Approximately 62% of the fatty acids contained in soybean oil are polyunsaturated fatty acids (PUFA), and 54% of the fatty acids are linoleic acid, and 8% of the fatty acids are linolenic acid. Because fatty acids have two or more double bonds, oxidation occurs easily and the oil quickly becomes rancid, making it difficult to store and distribute. (It does not store well and does not sell well.) Consequently, pre-treatment and refining methods are required to produce consistent quality soybean oil for use in processing or cooking. Most soybean oil producers maintain a certain level of quality by preventing rancidity by treating it with partial hydrogenation to add hydrogen to the unsaturated double bond, with oxidation easily accomplished during the production process.
Однако частичная гидрогенизация обладает недостатком, заключающимся в получении трансжирных кислот, несущих риск для способа насыщения двойной связи ненасыщенных жирных кислот водородом. Хотя в естественном состоянии образование цис-жирных кислот является преобладающим при окислении, и поскольку трансформы являются термодинамически стабильными, трансжирные кислоты, которые являются геометрическими изомерами, не существующими в природе, образуются при гидрогенизации или переработке.However, partial hydrogenation has the disadvantage that it produces trans fatty acids, which pose a risk to the method of saturating the double bond of unsaturated fatty acids with hydrogen. Although in the natural state the formation of cis fatty acids is predominant by oxidation, and since the transform forms are thermodynamically stable, trans fatty acids, which are geometric isomers not existing in nature, are formed by hydrogenation or processing.
Из-за противоречий относительно риска, который несут трансжиры, в 2015 году FDA США решило исключить это частично гидрогенизированное масло, которое широко используется в процессе производства обработанных пищевых продуктов, из перечня общепризнанных безопасными (GRAS). Соответственно, американские производители продуктов питания ищут различные пищевые масла, которые могут заменить и остановить использование частично гидрогенизированных масел к 2018 году, и ожидается, что в соответствующей отрасли будет затрачено 6 миллиардов долларов США на обеспечение альтернативного пищевого масла или нового производственного процесса. Ожидается, что только в США на основании деятельности FDA спрос на частично гидрогенизированное соевое масло сократится на 9 миллионов тонн в год.Due to controversy over the risks posed by trans fats, in 2015 the US FDA decided to remove this partially hydrogenated oil, which is widely used in processed foods, from its Generally Recognized as Safe (GRAS) list. Accordingly, US food manufacturers are seeking various edible oils that can replace and eliminate the use of partially hydrogenated oils by 2018, and the related industry is expected to spend US$6 billion to provide an alternative edible oil or new manufacturing process. In the US alone, based on FDA activity, demand for partially hydrogenated soybean oil is expected to decline by 9 million tons per year.
Кроме того, многие страны, такие как Европа, Корея и Япония, а также США, хорошо осведомлены о риске, который несут трансжирные кислоты, и проявляют тенденцию к убеждению людей по возможности избегать употребления его в пищу, причем в мировом масштабе в будущем регулирующие правила в отношении частично гидрогенизированного масла, очевидно, будут ужесточены. Следовательно, существует необходимость в разработке продуктов на основе пищевых масел, которые не содержат трансжирных кислот, которые могут заменить соевое масло, полученное путем частичной гидрогенизации.In addition, many countries such as Europe, Korea and Japan, as well as the United States, are well aware of the risks posed by trans fatty acids and are tending to encourage people to avoid consuming it whenever possible, with global regulations in the future regulations regarding partially hydrogenated oil will obviously be tightened. Therefore, there is a need to develop edible oil products that do not contain trans fatty acids that can replace soybean oil produced by partial hydrogenation.
Раскрытие настоящего изобретенияDisclosure of the present invention
Технические задачи.Technical tasks.
В интересах решения вышеописанных задач в настоящем изобретении предложено растение, содержащее подвергнутый искусственной манипуляции геном, где подвергнутый искусственной манипуляции геном содержит подвергнутый манипуляции ген FAD2, в котором индуцирована инсерционно-делеционная мутация в последовательности, выбранной из SEQ ID NO: 1-30, посредством системы CRISPR/Cas, где последовательность, выбранная из SEQ ID NO: 1-30, содержит последовательность РАМ 5'NGG-3', где N независимо представляет собой А, Т, С или G, где подвергнутый манипуляции ген FAD2 способен к нокауту гена FAD2 дикого типа, таким образом ингибируя экспрессию гена FAD2 дикого типа в растении, где растение, содержащее подвергнутый искусственной манипуляции геном, в сравнении с растением дикого типа характеризуется по меньшей мере одним фенотипом, выбранным из группы, состоящей из:In order to solve the above-described objects, the present invention provides a plant containing a manipulated genome, wherein the manipulated genome comprises a manipulated FAD2 gene in which an insertion-deletion mutation in a sequence selected from SEQ ID NO: 1-30 is induced by a system CRISPR/Cas, wherein the sequence selected from SEQ ID NO: 1-30 comprises the PAM sequence 5'NGG-3', wherein N is independently A, T, C or G, wherein the manipulated FAD2 gene is capable of knocking out the FAD2 gene wild-type, thereby inhibiting the expression of the wild-type FAD2 gene in the plant, wherein the plant containing the artificially manipulated gene, compared to the wild-type plant, is characterized by at least one phenotype selected from the group consisting of:
(a) сниженной экспрессии белка FAD2;(a) decreased FAD2 protein expression;
(b) сниженного количества РНК-транскриптов гена FAD2;(b) reduced amount of RNA transcripts of the FAD2 gene;
(c) повышенного содержания C8-24:D1 ненасыщенной жирной кислоты и (d) сниженного содержания C8-24:D2 ненасыщенной жирной кислоты.(c) increased content of C8-24:D1 unsaturated fatty acid; and (d) decreased content of C8-24:D2 unsaturated fatty acid.
В предпочтительном варианте осуществления C8-24:D1 ненасыщенная жирная кислота представляет собой C16-22:D1 ненасыщенную жирную кислоту.In a preferred embodiment, the C8-24:D1 unsaturated fatty acid is a C16-22:D1 unsaturated fatty acid.
- 1 046169- 1 046169
В еще одном предпочтительном варианте осуществления C8-24:D1 ненасыщенная жирная кислота представляет собой C18:D1 ненасыщенную жирную кислоту.In yet another preferred embodiment, the C8-24:D1 unsaturated fatty acid is a C18:D1 unsaturated fatty acid.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления C8-24:D2 ненасыщенная жирная кислота представляет собой C16-22:D2 ненасыщенную жирную кислоту.In yet another preferred embodiment, the C8-24:D2 unsaturated fatty acid is a C16-22:D2 unsaturated fatty acid.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления C8-24:D2 ненасыщенная жирная кислота представляет собой C18:D2 ненасыщенную жирную кислоту.In yet another preferred embodiment, the C8-24:D2 unsaturated fatty acid is a C18:D2 unsaturated fatty acid.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления растение представляет собой сою.In yet another preferred embodiment, the plant is soybean.
В настоящем изобретении также предложена композиция для получения растения, содержащего подвергнутый искусственной манипуляции геном, которая содержит:The present invention also provides a composition for producing a plant containing an artificially manipulated genome, which contains:
направляющую нуклеиновую кислоту, способную нацеливаться на ген FAD2, или кодирующую ее последовательность нуклеиновой кислоты и редактирующий белок или кодирующую его последовательность нуклеиновой кислоты, где редактирующий белок представляет собой белок Cas9, полученный из Streptococcus pyogenes, где направляющая нуклеиновая кислота представляет собой последовательность РНК, способную связывать целевой участок в пределах последовательности нуклеиновой кислоты гена FAD2, где целевой участок гена содержит по меньшей мере одну нуклеотидную последовательность, выбранную из SEQ ID NO: 1-30.a guide nucleic acid capable of targeting the FAD2 gene, or a nucleic acid sequence encoding the same, and an editing protein or a nucleic acid sequence encoding the same, where the editing protein is a Cas9 protein derived from Streptococcus pyogenes, where the guide nucleic acid is an RNA sequence capable of binding a target region within the nucleic acid sequence of the FAD2 gene, wherein the target gene region contains at least one nucleotide sequence selected from SEQ ID NO: 1-30.
В предпочтительном варианте осуществления композиция, предназначенная для манипуляции с геном, составлена в векторной системе на основе Agrobacterium.In a preferred embodiment, the composition for gene manipulation is formulated in an Agrobacterium-based vector system.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления композиция, предназначенная для манипуляции с геном, составлена в вирусной векторной системе.In yet another preferred embodiment, the composition for gene manipulation is formulated in a viral vector system.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления вирусный вектор включает один или более вирусных векторов, выбранных из вируса мозаики, ретровируса, лентивируса, аденовируса, аденоассоциированного вируса (AAV), вируса осповакцины, поксвируса и вируса простого герпеса.In yet another preferred embodiment, the viral vector includes one or more viral vectors selected from mosaic virus, retrovirus, lentivirus, adenovirus, adeno-associated virus (AAV), vaccinia virus, poxvirus and herpes simplex virus.
В настоящем изобретении также предложен способ получения растения, содержащего подвергнутый искусственной манипуляции геном, описанного выше, предусматривающий доставку композиции субъекту, где субъект представляет собой растительную клетку, семя, часть растительного организма или целый растительный организм, где композиция содержит:The present invention also provides a method for producing a plant containing the artificially manipulated gene described above, comprising delivering the composition to a subject, where the subject is a plant cell, a seed, a part of a plant organism, or an entire plant organism, wherein the composition contains:
направляющую нуклеиновую кислоту, способную нацеливаться на ген FAD2, или кодирующую ее последовательность нуклеиновой кислоты и редактирующий белок или кодирующую его последовательность нуклеиновой кислоты, где редактирующий белок представляет собой белок Cas9, полученный из Streptococcus pyogenes, где направляющая нуклеиновая кислота представляет собой последовательность РНК, способную связывать целевой участок в пределах последовательности нуклеиновой кислоты гена FAD2, где целевой участок гена содержит по меньшей мере одну нуклеотидную последовательность, выбранную из SEQ ID NO: 1-30.a guide nucleic acid capable of targeting the FAD2 gene, or a nucleic acid sequence encoding the same, and an editing protein or a nucleic acid sequence encoding the same, where the editing protein is a Cas9 protein derived from Streptococcus pyogenes, where the guide nucleic acid is an RNA sequence capable of binding a target region within the nucleic acid sequence of the FAD2 gene, wherein the target gene region contains at least one nucleotide sequence selected from SEQ ID NO: 1-30.
В предпочтительном варианте осуществления композиция составлена в векторной системе на основе Agrobacterium.In a preferred embodiment, the composition is formulated in an Agrobacterium-based vector system.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления композиция составлена в вирусной векторной системе.In yet another preferred embodiment, the composition is formulated in a viral vector system.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления вирусный вектор включает один или более вирусных векторов, выбранных из вируса мозаики, ретровируса, лентивируса, аденовируса, аденоассоциированного вируса (AAV), вируса осповакцины, поксвируса и вируса простого герпеса.In yet another preferred embodiment, the viral vector includes one or more viral vectors selected from mosaic virus, retrovirus, lentivirus, adenovirus, adeno-associated virus (AAV), vaccinia virus, poxvirus and herpes simplex virus.
Настоящее изобретение относится к подвергнутой искусственной манипуляции системе контроля ненасыщенных жирных кислот, которая влияет на повышение содержания специфической ненасыщенной жирной кислоты. Более конкретно настоящее изобретение относится к ассоциированному с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактору, подвергнутому искусственной манипуляции, и к системе для контроля ненасыщенной жирной кислоты, которая осуществляют искусственную модификацию содержания специфической ненасыщенной жирной кислоты.The present invention relates to an artificially manipulated unsaturated fatty acid control system that has the effect of increasing the content of a specific unsaturated fatty acid. More particularly, the present invention relates to an artificially manipulated unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor and an unsaturated fatty acid control system that artificially modifies the content of a specific unsaturated fatty acid.
Настоящее изобретение направлено на обеспечение растительного организма с повышенным содержанием специфической ненасыщенной жирной кислоты, обеспечиваемого ассоциированным с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактором, подвергнутым искусственной манипуляции.The present invention is directed to providing a plant organism with an increased content of a specific unsaturated fatty acid provided by an artificially manipulated factor associated with the biosynthesis of unsaturated fatty acids.
Настоящее изобретение направлено на обеспечение растительного организма со сниженным содержанием специфической ненасыщенной жирной кислоты, обеспечиваемым ассоциированным с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактором, подвергнутым искусственной манипуляции.The present invention is directed to providing a plant organism with a reduced content of a specific unsaturated fatty acid provided by an artificially manipulated unsaturated fatty acid biosynthesis associated factor.
В иллюстративном варианте осуществления по настоящему изобретению в настоящем изобретении представлен ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, подвергнутый искусственной манипуляции.In an illustrative embodiment of the present invention, the present invention provides an artificially manipulated unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor.
В иллюстративном варианте осуществления по настоящему изобретению в настоящем изобретении представлена подвергнутая искусственной манипуляции система контроля ненасыщенных жирных кислот.In an illustrative embodiment of the present invention, the present invention provides a manipulable unsaturated fatty acid control system.
В иллюстративном варианте осуществления по настоящему изобретению в настоящем изобретенииIn an illustrative embodiment of the present invention, in the present invention
- 2 046169 представлены ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, подвергнутый искусственной манипуляции, и продукт его экспрессии.- 2 046169 presents a factor associated with the biosynthesis of unsaturated fatty acids, subjected to artificial manipulation, and the product of its expression.
В иллюстративном варианте осуществления по настоящему изобретению в настоящем изобретении представлена композиция, предназначенная для осуществления манипуляции с геном для манипуляции с ассоциированным с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактором, и способ ее использования.In an illustrative embodiment of the present invention, the present invention provides a composition for performing gene manipulation for manipulating an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor, and a method for using it.
В иллюстративном варианте осуществления по настоящему изобретению в настоящем изобретении представлен способ контроля биосинтеза ненасыщенной жирной кислоты.In an illustrative embodiment of the present invention, the present invention provides a method for controlling the biosynthesis of an unsaturated fatty acid.
В иллюстративном варианте осуществления по настоящему изобретению в настоящем изобретении представлен способ контроля типа ненасыщенной жирной кислоты и ее содержания.In an illustrative embodiment of the present invention, the present invention provides a method for controlling the type of unsaturated fatty acid and its content.
В иллюстративном варианте осуществления по настоящему изобретению в настоящем изобретении представлена композиция для контроля ненасыщенной жирной кислоты с целью контроля биосинтеза ненасыщенной жирной кислоты и/или содержания ненасыщенной жирной кислоты и к различным вариантам ее применения.In an illustrative embodiment of the present invention, the present invention provides an unsaturated fatty acid control composition for the purpose of controlling unsaturated fatty acid biosynthesis and/or unsaturated fatty acid content and various uses thereof.
В иллюстративном варианте осуществления настоящего изобретения в настоящем изобретении представлены ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, подвергнутый искусственной манипуляции, такой как FAD2, FAD3, FAD4, FAD6, FAD7 или FAD8, и/или продукт его экспрессии.In an illustrative embodiment of the present invention, the present invention provides an artificially manipulated unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor such as FAD2, FAD3, FAD4, FAD6, FAD7 or FAD8, and/or an expression product thereof.
В иллюстративном варианте осуществления по настоящему изобретению в настоящем изобретении представлена композиция, предназначенная для манипуляции с геном с целью искусственной манипуляции с ассоциированным с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактором, таким как FAD2, FAD3, FAD4, FAD6, FAD7 или FAD8.In an illustrative embodiment of the present invention, the present invention provides a composition for gene manipulation to artificially manipulate an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor such as FAD2, FAD3, FAD4, FAD6, FAD7 or FAD8.
В иллюстративном варианте осуществления по настоящему изобретению в настоящем изобретении представлен ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, подвергнутый искусственной манипуляции, такой как FAD2, FAD3, FAD4, FAD6, FAD7 или FAD8, и/или различные варианты применения композиции, предназначенной для манипуляции с геном с целью искусственной манипуляции.In an illustrative embodiment of the present invention, the present invention provides an artificially manipulated unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor such as FAD2, FAD3, FAD4, FAD6, FAD7 or FAD8, and/or various uses of a gene manipulation composition for the purpose of artificial manipulation.
В иллюстративном варианте осуществления по настоящему изобретению в настоящем изобретении представлен растительный организм с повышенным или сниженным содержанием специфической ненасыщенной жирной кислоты и переработанный с его использованием продукт.In an illustrative embodiment of the present invention, the present invention provides a plant organism with increased or decreased content of a specific unsaturated fatty acid and a processed product thereof.
Решения технических задач.Solutions to technical problems.
В интересах решения этих задач в настоящем изобретении представлена система, способная обеспечивать искусственный контроль биосинтеза ненасыщенной жирной кислоты и/или содержание жирных кислот, которая включает ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, подвергнутый искусственной манипуляции, и/или композицию, способную осуществлять искусственную манипуляцию с ассоциированным с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактором с целью контроля содержания специфической ненасыщенной жирной кислоты.To address these objectives, the present invention provides a system capable of artificially controlling unsaturated fatty acid biosynthesis and/or fatty acid content, which includes an artificially manipulated unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor and/or a composition capable of artificially manipulating the unsaturated fatty acid. a factor associated with the biosynthesis of unsaturated fatty acids in order to control the content of a specific unsaturated fatty acid.
В одном иллюстративном варианте осуществления по настоящему изобретению представлен растительный организм с повышенным содержанием специфической ненасыщенной жирной кислоты, обеспечиваемым ассоциированным с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора, подвергнутым искусственной манипуляции.In one illustrative embodiment of the present invention, a plant organism is provided with an increased content of a specific unsaturated fatty acid provided by an artificially manipulated unsaturated fatty acid biosynthesis associated factor.
В другом иллюстративном варианте осуществления по настоящему изобретению представлена специфическая ненасыщенная жирная кислота, полученная из растительного организма с использованием ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора, подвергнутого искусственной манипуляции.In another illustrative embodiment, the present invention provides a specific unsaturated fatty acid obtained from a plant organism using an artificially manipulated unsaturated fatty acid biosynthesis associated factor.
Термин специфическая ненасыщенная жирная кислота, используемый в настоящем документе, относится к одной или нескольким ненасыщенным жирным кислотам, выбранным из различных типов известных ненасыщенных жирных кислот, причем это может быть одна или несколько ненасыщенных жирных кислот, выбранных из системы классификации, представленной количеством атомов углерода (С) и количеством двойных связей (D), которые включены в ненасыщенные жирные кислоты, среди различных типов ненасыщенных жирных кислот. Термин CN:DM ненасыщенная жирная кислота, используемый в настоящем документе, относится к ненасыщенной жирной кислоте, состоящей из количества N атомов углерода (С) и включающей количество М двойных связей (D). В данном случае N может представлять собой целое число от 4 до 36, а М может представлять собой целое число от 1 до 35.The term specific unsaturated fatty acid as used herein refers to one or more unsaturated fatty acids selected from various types of known unsaturated fatty acids, which may be one or more unsaturated fatty acids selected from a classification system represented by the number of carbon atoms ( C) and the number of double bonds (D) that are included in unsaturated fatty acids, among the different types of unsaturated fatty acids. The term CN:DM unsaturated fatty acid as used herein refers to an unsaturated fatty acid consisting of N number of carbon atoms (C) and including M number of double bonds (D). Here, N may be an integer from 4 to 36, and M may be an integer from 1 to 35.
Специфическая ненасыщенная жирная кислота может представлять собой C8-24:D1 ненасыщенную жирную кислоту.The specific unsaturated fatty acid may be a C8-24:D1 unsaturated fatty acid.
Специфическая ненасыщенная жирная кислота может представлять собой C16-22:D1 ненасыщенную жирную кислоту.The specific unsaturated fatty acid may be a C16-22:D1 unsaturated fatty acid.
Специфическая ненасыщенная жирная кислота может представлять собой C18:D1 ненасыщенную жирную кислоту.The specific unsaturated fatty acid may be a C18:D1 unsaturated fatty acid.
Специфическая ненасыщенная жирная кислота может представлять собой олеиновую кислоту, элаидиновую кислоту или вакценовую кислоту.The specific unsaturated fatty acid may be oleic acid, elaidic acid or vaccenic acid.
Кроме того, специфическая ненасыщенная жирная кислота может представлять собой C8-24:D2 неIn addition, the specific unsaturated fatty acid may be C8-24:D2 not
- 3 046169 насыщенную жирную кислоту.- 3 046169 saturated fatty acid.
Специфическая ненасыщенная жирная кислота может представлять собой C16-22:D2 ненасыщенную жирную кислоту.The specific unsaturated fatty acid may be a C16-22:D2 unsaturated fatty acid.
Специфическая ненасыщенная жирная кислота может представлять собой C18:D2 ненасыщенную жирную кислоту.The specific unsaturated fatty acid may be a C18:D2 unsaturated fatty acid.
Специфическая ненасыщенная жирная кислота может представлять собой линолевую кислоту или линоэлаидиновую кислоту.The specific unsaturated fatty acid may be linoleic acid or linoleaidic acid.
В одном иллюстративном варианте осуществления по настоящему изобретению в настоящем изобретении представлен ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, подвергнутого искусственной манипуляции.In one illustrative embodiment of the present invention, the present invention provides an artificially manipulated unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor.
Термин ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, используемый в настоящем документе, относится ко всем фактора, непосредственно участвующим в биосинтезе ненасыщенной жирной кислоты или опосредованно влияющим на него. В данном случае фактор может представлять собой ДНК, РНК, ген, пептид, полипептид или белок. Фактор включает различные материалы, способные контролировать биосинтез ненасыщенной жирной кислоты, которые являются неприродными, то есть их подвергают искусственной манипуляции. Например, фактор может представлять собой генетически манипулируемый или модифицированный ген или белок, который экспрессируется в растении.The term unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor as used herein refers to all factors directly involved in or indirectly affecting the biosynthesis of an unsaturated fatty acid. In this case, the factor may be DNA, RNA, gene, peptide, polypeptide or protein. The factor includes various materials capable of controlling the biosynthesis of an unsaturated fatty acid that are unnatural, that is, they are subject to artificial manipulation. For example, a factor may be a genetically manipulated or modified gene or protein that is expressed in a plant.
Ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор может повышать содержание специфической ненасыщенной жирной кислоты, содержащейся в растении.Unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor can increase the specific unsaturated fatty acid content of a plant.
Ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор может снижать содержание специфической ненасыщенной жирной кислоты, содержащейся в растении.A factor associated with the biosynthesis of unsaturated fatty acids can reduce the content of a specific unsaturated fatty acid contained in a plant.
Ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор может влиять на прямой/опосредованный механизм для контроля содержания специфической ненасыщенной жирной кислоты, содержащейся в растении.Unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor may influence the direct/indirect mechanism to control the specific unsaturated fatty acid content of the plant.
В одном иллюстративном варианте осуществления по настоящему изобретению ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор может представлять собой, например, подвергнутый искусственной манипуляции ген FAD2, ген FAD3, ген FAD4, ген FAD6, ген FAD7 или ген FAD8, предпочтительно ген FAD2 или ген FAD3.In one illustrative embodiment of the present invention, the unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor may be, for example, a manipulated FAD2 gene, FAD3 gene, FAD4 gene, FAD6 gene, FAD7 gene, or FAD8 gene, preferably a FAD2 gene or a FAD3 gene.
В одном иллюстративном варианте осуществления по настоящему изобретению ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор может включать два или более подвергнутых искусственной манипуляции гена. Например, два или более гена, выбранных из группы, состоящей из гена FAD2, гена FAD3, гена FAD4, гена FAD6, гена FAD7 и гена FAD8, могут быть подвергнуты искусственной манипуляции.In one illustrative embodiment of the present invention, the unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor may comprise two or more manipulated genes. For example, two or more genes selected from the group consisting of a FAD2 gene, a FAD3 gene, a FAD4 gene, a FAD6 gene, a FAD7 gene, and a FAD8 gene may be artificially manipulated.
Поэтому в иллюстративном варианте осуществления по настоящему изобретению представлены один или более ассоциированных с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот факторов, подвергнутых искусственной манипуляции, выбранных из группы, состоящей из гена FAD2, гена FAD3, гена FAD4, гена FAD6, гена FAD7 и гена FAD8, которые подверглись модификации в последовательности нуклеиновой кислоты.Therefore, an illustrative embodiment of the present invention provides one or more artificially manipulated unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factors selected from the group consisting of the FAD2 gene, the FAD3 gene, the FAD4 gene, the FAD6 gene, the FAD7 gene, and the FAD8 gene, which have been manipulated modifications in the nucleic acid sequence.
Модификация в последовательности нуклеиновой кислоты может быть без ограничения осуществлена путем искусственной манипуляции с помощью комплекса направляющая нуклеиновая кислота редактирующий белок.Modification in a nucleic acid sequence can be carried out without limitation by artificial manipulation using a guide nucleic acid editing protein complex.
Термин комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок относится к комплексу, образованному посредством взаимодействия между направляющей нуклеиновой кислотой и редактирующим белком, и при этом комплекс нуклеиновая кислота - белок включает направляющую нуклеиновую кислоту и редактирующий белок.The term guide nucleic acid-editing protein complex refers to a complex formed through the interaction between a guide nucleic acid and an editing protein, wherein the nucleic acid-protein complex includes a guide nucleic acid and an editing protein.
Комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок может служить для модификации субъекта. Субъектом может быть целевая нуклеиновая кислота, ген, хромосома или белок.The guide nucleic acid-editing protein complex may serve to modify the subject. The subject may be a target nucleic acid, gene, chromosome or protein.
Например, ген может представлять собой ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, искусственно манипулируемый комплексом направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок, где искусственно манипулируемый ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор включает одну или более модификаций нуклеиновой кислоты, которые представляют собой по меньшей мере одно из делеции или вставки одного или более нуклеотидов, замены одним или более нуклеотидами, отличными от нуклеотидов гена дикого типа, и вставки одного или более чужеродных нуклеотидов, в последовательности смежного с протоспейсером мотива (PAM) в пределах последовательности нуклеиновой кислоты, из которой состоит ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, или в пределах непрерывного участка последовательности оснований длиной от 1 п.о. до 50 п.о., смежного с ее 5'-концом и/или 3'-концом, или химическую модификацию одного или более нуклеотидов в последовательности нуклеиновой кислоты, из которой состоит составляющей ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор.For example, the gene may be an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor artificially manipulated by a guide nucleic acid-editing protein complex, wherein the artificially manipulated unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor includes one or more nucleic acid modifications that are at least one of deletions or insertions of one or more nucleotides, substitutions with one or more nucleotides other than those of a wild-type gene, and insertions of one or more foreign nucleotides, within a protospacer adjacent motif (PAM) sequence within the nucleic acid sequence that constitutes the biosynthesis-associated unsaturated fatty acid factor, or within a contiguous stretch of base sequence of 1 bp in length. up to 50 bp adjacent to its 5'-end and/or 3'-end, or chemical modification of one or more nucleotides in the nucleic acid sequence of which the unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor component is composed.
Модификация нуклеиновых кислот может осуществляться в промоторном участке гена.Modification of nucleic acids can be carried out in the promoter region of the gene.
Модификация нуклеиновых кислот может осуществляться в экзонном участке гена. В одном иллюModification of nucleic acids can be carried out in the exonic region of the gene. In one illustration
- 4 046169 стративном варианте осуществления 50% модификаций могут осуществляться на участке в 3'-5'направлении по отношению к кодирующим участкам гена.- 4 046169 in a stratified embodiment, 50% of the modifications can be carried out at a site in the 3'-5' direction relative to the coding regions of the gene.
Модификация нуклеиновых кислот может осуществляться в интронном участке гена. Модификация нуклеиновых кислот может осуществляться в энхансерном участке гена.Modification of nucleic acids can be carried out in the intronic region of the gene. Modification of nucleic acids can occur in the enhancer region of a gene.
Последовательность РАМ может представлять собой, например, одну или более из следующих последовательностей (описанных в 5'-3'-направлении):The PAM sequence may be, for example, one or more of the following sequences (described in the 5'-3' direction):
NGG (N представляет собой А, Т, С или G);NGG (N represents A, T, C or G);
NNNNRYAC (каждый из N независимо представляет собой А, Т, С или G, R представляет собой А или G, и Y представляет собой С или Т);NNNNRYAC (N is each independently A, T, C or G, R is A or G, and Y is C or T);
NNAGAAW (каждый из N независимо представляет собой А, Т, С или G, и W представляет собой А или Т);NNAGAAW (N is each independently A, T, C or G, and W is A or T);
NNNNGATT (каждый из N независимо представляет собой А, Т, С или G);NNNNGATT (N is each independently A, T, C or G);
NNGRR(T) (каждый из N независимо представляет собой А, Т, С или G, и R представляет собой А или G) иNNGRR(T) (N is each independently A, T, C or G, and R is A or G) and
TTN (N представляет собой А, Т, С или G).TTN (N represents A, T, C or G).
Редактирующий белок может быть получен изThe editing protein can be obtained from
Streptococcus pyogenes, Streptococcus thermophilus, Streptococcus sp., Staphylococcus aureus, Nocardiopsis dassonvillei, Streptomyces pristinaespiralis, Streptomyces viridochromogenes, Streptomyces viridochromogenes, Streptosporangium roseum, Streptosporangium roseum, Alicyclobacillus acidocaldarius, Bacillus pseudomycoides, Bacillus selenitireducens, Exiguobacterium sibiricum, Lactobacillus delbrueckii, Lactobacillus salivarius, Microscilla marina, Burkholderiales bacterium, Polaromonas naphthalenivorans, Polaromonas sp., Crocosphaera watsonii, Cyanothece sp., Microcystis aeruginosa, Synechococcus sp., Acetohalobium arabaticum, Ammonifex degensii, Caldicelulosiruptor bescii, Candidatus Desulforudis, Clostridium botulinum, Clostridium difficile, Finegoldia magna, Natranaerobius thermophilus, Pelotomaculum thermopropionicum, Acidithiobacillus caldus, Acidithiobacillus ferrooxidans, Allochromatium vino sum, Marinobacter sp., Nitrosococcus halophilus, Nitrosococcus watsonii, Pseudoalteromonas haloplanktis, Ktedonobacter racemifer, Methanohalobium evestigatum, Anabaena variabilis, Nodularia spumigena, Nostoc sp., Arthrospira maxima, Arthrospira platensis, Arthrospira sp., Lyngbya sp., Microcoleus chthonoplastes, Oscillatoria sp., Petrotoga mobilis, Thermosipho africanus или Acaryochloris marina.Streptococcus pyogenes, Streptococcus thermophilus, Streptococcus sp., Staphylococcus aureus, Nocardiopsis dassonvillei, Streptomyces pristinaespiralis, Streptomyces viridochromogenes, Streptomyces viridochromogenes, Streptosporangium roseum, Streptosporangium roseum, Alicyclobacillus acidocaldarius, Bacil lus pseudomycoides, Bacillus selenitireducens, Exiguobacterium sibiricum, Lactobacillus delbrueckii, Lactobacillus salivarius, Microscilla marina, Burkholderiales bacterium, Polaromonas naphthalenivorans, Polaromonas sp., Crocosphaera watsonii, Cyanothece sp., Microcystis aeruginosa, Synechococcus sp., Acetohalobium arabaticum, Ammonifex degensii, Caldicelulosiruptor bescii, Candidatus Desulforudis, Clostridium botulinum, Clostridium diff icile, Finegoldia magna, Natranaerobius thermophilus, Pelotomaculum thermopropionicum, Acidithiobacillus caldus, Acidithiobacillus ferrooxidans, Allochromatium vino sum, Marinobacter sp., Nitrosococcus halophilus, Nitrosococcus watsonii, Pseudoalteromonas haloplanktis, Ktedonobacter racemifer, Methanohalobium evestigatum, Anabaena variabilis, Nodularia spumig ena, Nostoc sp., Arthrospira maxima, Arthrospira platensis, Arthrospira sp ., Lyngbya sp., Microcoleus chthonoplastes, Oscillatoria sp., Petrotoga mobilis, Thermosipho africanus or Acaryochloris marina.
В одном иллюстративном варианте осуществления редактирующий белок может представлять собой один или более, выбранных из группы, состоящей из белка Cas9, полученного из Streptococcus pyogenes, белка Cas9, полученного из Campylobacter jejuni, белка Cas9, полученного из Streptococcus thermophilus, белка Cas9, полученного из Staphylococcus aureus, белка Cas9, полученного из Neisseria meningitidis, и белка Cpf1. В качестве примера редактирующий белок может представлять собой белок Cas9, полученный из Streptococcus pyogenes, или белком Cas9, полученный из Campylobacter jejuni.In one illustrative embodiment, the editing protein may be one or more selected from the group consisting of a Cas9 protein derived from Streptococcus pyogenes, a Cas9 protein derived from Campylobacter jejuni, a Cas9 protein derived from Streptococcus thermophilus, a Cas9 protein derived from Staphylococcus aureus, the Neisseria meningitidis-derived Cas9 protein, and the Cpf1 protein. By way of example, the editing protein may be a Cas9 protein derived from Streptococcus pyogenes or a Cas9 protein derived from Campylobacter jejuni.
Кроме того, в другом варианте осуществления в настоящем изобретении представлена направляющая нуклеиновая кислота, которая способна образовывать комплементарную связь по отношению к целевым последовательностям под SEQ ID NO: 1-30, например, SEQ ID NO: 7 или 30.Additionally, in another embodiment, the present invention provides a guide nucleic acid that is capable of forming a complementary linkage to the target sequences of SEQ ID NO: 1-30, for example, SEQ ID NO: 7 or 30.
Направляющая нуклеиновая кислота может образовывать комплементарную связь с частью последовательностей нуклеиновой кислоты гена FAD2. Она может создавать 0-5, 0-4, 0-3 или 0-2 ошибочных спаривания. В качестве предпочтительного примера направляющая нуклеиновая кислота может представлять собой нуклеотиды, образующие комплементарную связь с одной или несколькими из целевых последовательностей под SEQ ID NO: 1-30, например, SEQ ID NO: 7 или 30 соответственно.The guide nucleic acid may form a complementary bond with a portion of the nucleic acid sequences of the FAD2 gene. She can create 0-5, 0-4, 0-3 or 0-2 mismatches. As a preferred example, the guide nucleic acid may be nucleotides forming a complementary bond to one or more of the target sequences of SEQ ID NO: 1-30, for example, SEQ ID NO: 7 or 30, respectively.
Направляющая нуклеиновая кислота может включать без ограничения нуклеотиды из 18-25 п.о., 1824 п.о., 18-23 п.о., 19-23 п.о. или 20-23 п.о.The guide nucleic acid may include, but is not limited to, nucleotides of 18-25 bp, 1824 bp, 18-23 bp, 19-23 bp. or 20-23 bp
Кроме того, настоящее изобретение относится к композиции, предназначенной для генной манипуляции, которая может быть использована в искусственной манипуляции с ассоциированным с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактором с определенной целью.Furthermore, the present invention provides a gene manipulation composition that can be used to artificially manipulate an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor for a specific purpose.
Композиция, предназначенная для генной манипуляции, может включать комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок или кодирующую его последовательность нуклеиновойA composition intended for gene manipulation may include a complex of a guide nucleic acid - an editing protein or a nucleic acid sequence encoding it
- 5 046169 кислоты.- 5 046169 acid.
Композиция, предназначенная для генной манипуляции, может содержать:A composition intended for gene manipulation may contain:
(а) направляющую нуклеиновую кислоту, способную образовывать комплементарную связь по отношению к каждой из целевых последовательностей одного или более генов, выбранных из группы, состоящей из гена FAD2, гена FAD3, гена FAD4, гена FAD6, гена FAD7 и гена FAD8 соответственно, или последовательность нуклеиновой кислоты, кодирующую направляющую нуклеиновую кислоту;(a) a guide nucleic acid capable of forming a complementary linkage to each of the target sequences of one or more genes selected from the group consisting of the FAD2 gene, the FAD3 gene, the FAD4 gene, the FAD6 gene, the FAD7 gene and the FAD8 gene, respectively, or a sequence a nucleic acid encoding a guide nucleic acid;
(b) редактирующий белок, включающий один или более белков, выбранных из группы, состоящей из белка Cas9, полученного из Streptococcus pyogenes, белка Cas9, полученного из Campylobacter jejuni, белка Cas9, полученного из Streptococcus thermophilus, белка Cas9, полученного из Staphylococcus aureus, белка Cas9, полученного из Neisseria meningitidis, и белка Cpf1 соответственно, или кодирующую его последовательность нуклеиновой кислоты.(b) an editing protein comprising one or more proteins selected from the group consisting of a Cas9 protein derived from Streptococcus pyogenes, a Cas9 protein derived from Campylobacter jejuni, a Cas9 protein derived from Streptococcus thermophilus, a Cas9 protein derived from Staphylococcus aureus, Neisseria meningitidis-derived Cas9 protein and Cpf1 protein, respectively, or a nucleic acid sequence encoding the same.
В одном иллюстративном варианте осуществления направляющая нуклеиновая кислота может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты, которая образует комплементарную связь по отношению к одной или более целевых последовательностей под SEQ ID NO: 1-30 соответственно.In one illustrative embodiment, the guide nucleic acid may be a nucleic acid sequence that forms a complementary linkage to one or more target sequences of SEQ ID NO: 1-30, respectively.
Например, направляющая нуклеиновая кислота может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты, которая образует комплементарную связь с целевой последовательностью под SEQ ID NO: 7 или 30.For example, the targeting nucleic acid may be a nucleic acid sequence that forms a complementary linkage to the target sequence of SEQ ID NO: 7 or 30.
В одном иллюстративном варианте осуществления композиция, предназначенная для генной манипуляции, может представлять собой вирусную векторную систему.In one illustrative embodiment, the composition intended for gene manipulation may be a viral vector system.
Вирусный вектор может представлять собой векторную систему на основе Agrobacterium с использованием агробактерии.The viral vector may be an Agrobacterium-based vector system using Agrobacterium.
В одном иллюстративном варианте осуществления композиция, предназначенная для генной манипуляции, может представлять собой вирусную векторную систему.In one illustrative embodiment, the composition intended for gene manipulation may be a viral vector system.
Вирусный вектор может включать один или более вирусных векторов, выбранных из группы, состоящей из вируса мозаики, ретровируса, лентивируса, аденовируса, аденоассоциированного вируса (AAV), вируса осповакцины, поксвируса и вируса простого герпеса.The viral vector may include one or more viral vectors selected from the group consisting of mosaic virus, retrovirus, lentivirus, adenovirus, adeno-associated virus (AAV), vaccinia virus, poxvirus, and herpes simplex virus.
В одном иллюстративном варианте осуществления в настоящем изобретении представлен способ искусственной манипуляции с клеткой, который предусматривает введение в клетки (а) направляющей нуклеиновой кислоты, способной образовывать комплементарную связь по отношению к целевым последовательностям одного или более генов, выбранных из группы, состоящей из гена FAD2, гена FAD3, гена FAD4, гена FAD6, гена FAD7 и гена FAD8 соответственно, или кодирующей его последовательности нуклеиновой кислоты; и (b) редактирующего белка, включающего один или более белков, выбранных из группы, состоящей из белка Cas9, полученного из Streptococcus pyogenes, белка Cas9, полученного из Campylobacter jejuni, белка Cas9, полученного из Streptococcus thermophilus, белка Cas9, полученного из Staphylococcus aureus, белка Cas9, полученного из Neisseria meningitidis, и белка Cpf1 соответственно, или кодирующей его последовательности нуклеиновой кислоты.In one illustrative embodiment, the present invention provides a method of artificially manipulating a cell, which involves introducing into the cells (a) a targeting nucleic acid capable of forming a complementary bond to the target sequences of one or more genes selected from the group consisting of the FAD2 gene, the FAD3 gene, the FAD4 gene, the FAD6 gene, the FAD7 gene and the FAD8 gene, respectively, or a nucleic acid sequence encoding the same; and (b) an editing protein comprising one or more proteins selected from the group consisting of a Cas9 protein derived from Streptococcus pyogenes, a Cas9 protein derived from Campylobacter jejuni, a Cas9 protein derived from Streptococcus thermophilus, a Cas9 protein derived from Staphylococcus aureus , the Neisseria meningitidis-derived Cas9 protein and the Cpf1 protein, respectively, or a nucleic acid sequence encoding the same.
Направляющая нуклеиновая кислота и редактирующий белок могут присутствовать в одном или более векторах в виде последовательности нуклеиновой кислоты или могут присутствовать в комплексе, образованном путем связывания направляющей нуклеиновой кислоты с редактирующим белком.The guide nucleic acid and editing protein may be present in one or more vectors as a nucleic acid sequence or may be present in a complex formed by binding of the guide nucleic acid to the editing protein.
Введение может быть выполнено in vivo или ex vivo относительно растения.Administration may be performed in vivo or ex vivo relative to the plant.
Введение может быть выполнено с помощью одного или более способов, выбранных из бомбардировки генной пушкой, электропорации, липосом, плазмид, векторной системы на основе Agrobacterium, вирусных векторов, наночастиц и способа слияния белка с доменом транслокации белка (PTD).Administration can be accomplished by one or more methods selected from gene gun bombardment, electroporation, liposomes, plasmids, Agrobacterium vector system, viral vectors, nanoparticles, and protein translocation domain (PTD) fusion method.
Вирусный вектор может включать один или более вирусных векторов, выбранных из группы, состоящей из вируса мозаики, ретровируса, лентивируса, аденовируса, аденоассоциированного вируса (AAV), вируса осповакцины, поксвируса и вируса простого герпеса.The viral vector may include one or more viral vectors selected from the group consisting of mosaic virus, retrovirus, lentivirus, adenovirus, adeno-associated virus (AAV), vaccinia virus, poxvirus, and herpes simplex virus.
Кроме того, в настоящем изобретении представлена композиция для контроля ненасыщенной жирной кислоты с целью контроля биосинтеза ненасыщенной жирной кислоты и/или содержания ненасыщенной жирной кислоты в растении.In addition, the present invention provides a composition for controlling unsaturated fatty acid for the purpose of controlling the biosynthesis of unsaturated fatty acid and/or the content of unsaturated fatty acid in a plant.
Композиция для контроля ненасыщенной жирной кислоты может включать композицию для генной манипуляции, которая может быть использована в искусственной манипуляции с ассоциированным с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактором.The unsaturated fatty acid control composition may include a gene manipulation composition that can be used to artificially manipulate an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor.
Состав композиции для генной манипуляции является таким же, как описано выше.The composition of the gene manipulation composition is the same as described above.
В иллюстративном варианте осуществления настоящее изобретение относится к переработанному продукту с использованием растительного организма с повышенным или сниженным содержанием специфической ненасыщенной жирной кислоты.In an illustrative embodiment, the present invention relates to a processed product using a plant organism with increased or decreased content of a specific unsaturated fatty acid.
Растительный организм может содержать ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, подвергнутый искусственной манипуляции.A plant organism may contain a factor associated with the biosynthesis of unsaturated fatty acids that has been subjected to artificial manipulation.
Переработанный продукт может представлять собой пищевой продукт, который может поедаться людьми и/или животными.The processed product may be a food product that can be consumed by humans and/or animals.
В иллюстративном варианте осуществления в настоящем изобретении представлен набор для генIn an illustrative embodiment, the present invention provides a gene kit
- 6 046169 ной манипуляции с целью контроля содержания специфической ненасыщенной жирной кислоты.- 6 046169 manipulation to control the content of a specific unsaturated fatty acid.
Набор может включать композицию для генной манипуляции, которая может быть использована в искусственной манипуляции с ассоциированным с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактором.The kit may include a gene manipulation composition that can be used in the artificial manipulation of an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor.
В отношении представляющего интерес гена можно осуществлять искусственную манипуляцию с использованием такого набора.The gene of interest can be artificially manipulated using such a kit.
Положительные эффекты.Positive effects.
Растительный организм с повышенным содержанием специфической ненасыщенной жирной кислоты, которая полезна для здоровья человека, или со сниженным содержанием специфической ненасыщенной жирной кислоты, которая вредна для здоровья человека, и/или переработанный продукт с его применением могут быть получены с использованием ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора, подвергнутого искусственной манипуляции, и системы для контроля ненасыщенной жирной кислоты, которая тем самым является искусственно модифицированной.A plant organism with an increased content of a specific unsaturated fatty acid that is beneficial to human health, or with a reduced content of a specific unsaturated fatty acid that is harmful to human health, and/or a processed product using it can be obtained using the associated biosynthesis of unsaturated fatty acids factor subjected to artificial manipulation, and a system for controlling the unsaturated fatty acid, which is thereby artificially modified.
Например, может быть использован один или более генов, выбранных из гена FAD2, гена FAD3, гена FAD4, гена FAD6, гена FAD7 и гена FAD8.For example, one or more genes selected from a FAD2 gene, a FAD3 gene, a FAD4 gene, a FAD6 gene, a FAD7 gene, and a FAD8 gene may be used.
Краткое описание графических материаловBrief description of graphic materials
На фиг. 1 представлена схематическая диаграмма векторов CRISPR-Cas9, pPZP-FAD2-7 и pPZPFAD2-30, предназначенных для модификации гена FAD2 сои.In fig. Figure 1 shows a schematic diagram of the CRISPR-Cas9, pPZP-FAD2-7 and pPZPFAD2-30 vectors designed to modify the soybean FAD2 gene.
На фиг. 2 показаны процессы роста организмов трансгенных растений сои, полученных путем нокаута гена FAD2 с использованием pPZP-FAD2-7(a) и pPZP-FAD2-30(b).In fig. Figure 2 shows the growth processes of transgenic soybean plant organisms obtained by knocking out the FAD2 gene using pPZP-FAD2-7(a) and pPZP-FAD2-30(b).
На фиг. 3 показаны Т0 трансформанты pPZP-FAD2-7 и pPZP-FAD2-30.In fig. Figure 3 shows T 0 transformants pPZP-FAD2-7 and pPZP-FAD2-30.
На фиг. 4 показаны результаты ПНР для подтверждения вставки генов в Т0 трансформантах pPZPFAD2-7 и pPZP-FAD2-30. В данном случае NT представляет собой Glycine max L. Kwangan (дикого типа), а № 1, № 2, № 3, № 5, № 8, № 9, № 19 и № 21 представляют собой Т0 трансформанты.In fig. Figure 4 shows the results of PNR to confirm gene insertion in T 0 transformants pPZPFAD2-7 and pPZP-FAD2-30. In this case, NT represents Glycine max L. Kwangan (wild type), and No. 1, No. 2, No. 3, No. 5, No. 8, No. 9, No. 19 and No. 21 are T 0 transformants.
На фиг. 5 показаны содержания олеиновой кислоты в T1 семенах pPZP-FAD2-7 и pPZP-FAD2-30.In fig. Figure 5 shows the oleic acid contents of T1 seeds of pPZP-FAD2-7 and pPZP-FAD2-30.
На фиг. 6 показана частота инсерционно-делеционной мутации гена FAD2, на который целенаправленно воздействуют с использованием CRISPR-Cas9.In fig. Figure 6 shows the frequency of insertion-deletion mutations of the FAD2 gene, which is targeted using CRISPR-Cas9.
На фиг. 7 показаны результаты секвенирования гена FAD2 сои, трансформированной с использованием CRISPR-Cas9 (целевой последовательности, включающей РАМ, показанной подчеркиванием).In fig. 7 shows the results of sequencing of the FAD2 gene of soybean transformed using CRISPR-Cas9 (targeting sequence including PAM, shown underlined).
На фиг. 8 показаны результаты скрининга по целевому сайту и частоте инсерционно-делеционной мутации гена FAD2, подвергнутого манипуляции в T1 трансформантах, показаны результаты скрининга по целевому сайту и частоте инсерционно-делеционной мутации гена FAD2 в (а) хромосоме № 10 (chr10) и (b) хромосоме № 20 (chr20).In fig. Figure 8 shows the results of screening for the target site and the frequency of insertion-deletion mutation of the FAD2 gene manipulated in T1 transformants, shows the results of screening for the target site and the frequency of insertion-deletion mutation of the FAD2 gene in (a) chromosome No. 10 (chr10) and (b) chromosome number 20 (chr20).
На фиг. 9 показаны результаты секвенирования целевого сайта гена FAD2, подвергнутого манипуляции в T1 трансформантах, показаны результаты секвенирования целевого сайта гена FAD2 в (а) хромосоме № 10 (chr10) и (b) хромосоме № 20 (chr20).In fig. 9 shows the results of sequencing the target site of the FAD2 gene manipulated in T1 transformants, shows the results of sequencing the target site of the FAD2 gene in (a) chromosome No. 10 (chr10) and (b) chromosome No. 20 (chr20).
На фиг. 10 показаны T1 трансформанты pPZP-FAD2-7 и pPZP-FAD2-30.In fig. 10 shows T1 transformants pPZP-FAD2-7 and pPZP-FAD2-30.
На фиг. 11 показаны результаты анализа удаления гена из T1 трансформантов pPZP-FAD2-7 и pPZPFAD2-30 с использованием ПНР.In fig. 11 shows the results of a gene deletion assay from T1 transformants pPZP-FAD2-7 and pPZPFAD2-30 using PNR.
Варианты осуществления изобретенияEmbodiments of the Invention
Если не указано иное, то все технические и научные термины, используемые в настоящем документе, имеют те же значения, как общеизвестные специалистам в области техники, к которой относится настоящее изобретение. Хотя могут быть использованы способы и материалы, подобные или аналогичные раскрываемым в описании, в реализации или экспериментах в настоящем изобретении ниже будут раскрыты подходящие способы и материалы. Все публикации, патентные заявки, патенты и другие ссылочные материалы, упомянутые в настоящем документе, включены посредством ссылки во всей своей полноте. Кроме того, материалы, способы и варианты осуществления являются исключительно иллюстративными и не предназначены для ограничения.Unless otherwise specified, all technical and scientific terms used herein have the same meanings as commonly known to those skilled in the art to which this invention relates. Although methods and materials similar or similar to those disclosed herein may be used, suitable methods and materials will be disclosed below in the implementation or experimentation of the present invention. All publications, patent applications, patents and other references mentioned herein are incorporated by reference in their entirety. Moreover, the materials, methods, and embodiments are illustrative only and are not intended to be limiting.
Один аспект настоящего изобретения относится к трансгенному растительному организму с повышенным содержанием C8-24:D1 ненасыщенной жирной кислоты.One aspect of the present invention relates to a transgenic plant organism with increased levels of C8-24:D1 unsaturated fatty acid.
В частности, настоящее изобретение относится к трансгенному растительному организму с повышенным содержанием специфической ненасыщенной жирной кислоты, обеспечиваемым ассоциированным с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактором, подвергнутым искусственной манипуляции, при этом настоящее изобретение включает ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, функция которого искусственно изменена, композицию, предназначенную для искусственной манипуляции с ним, способ его получения и растительный организм, содержащий его.In particular, the present invention relates to a transgenic plant organism with an increased content of a specific unsaturated fatty acid provided by an artificially manipulated unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor, the present invention comprising an artificially altered unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor, a composition , intended for artificial manipulation with it, the method of its preparation and the plant organism containing it.
Другой аспект настоящего изобретения относится к трансгенному растительному организму со сниженным содержанием C8-24:D2 ненасыщенной жирной кислоты.Another aspect of the present invention relates to a transgenic plant organism with reduced levels of C8-24:D2 unsaturated fatty acid.
В частности, настоящее изобретение относится к трансгенному растительному организму со сниженным содержанием специфической ненасыщенной жирной кислоты, обеспечиваемым ассоциированным с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактором, подвергнутым искусственной манипуляции, при этом настоящее изобретение включает ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирныхIn particular, the present invention relates to a transgenic plant organism with reduced content of a specific unsaturated fatty acid provided by an artificially manipulated unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor, wherein the present invention includes an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor
- 7 046169 кислот фактор, функция которого искусственно изменена, композицию, предназначенную для искусственной манипуляции с ним, способ его получения и растительный организм, содержащий его.- 7 046169 acid factor, the function of which is artificially modified, a composition intended for artificial manipulation with it, a method for its preparation and a plant organism containing it.
Ненасыщенная жирная кислота.Unsaturated fatty acid.
Один аспект настоящего изобретения относится к системе, предназначенной для изменения содержания жирных кислот.One aspect of the present invention relates to a system for modifying fatty acid content.
В одном примере может быть представлена система, предназначенная для изменения содержания специфической насыщенной жирной кислоты в растительном организме.In one example, a system may be provided for modifying the content of a specific saturated fatty acid in a plant organism.
В другом примере может быть представлена система, предназначенная для изменения содержания специфической ненасыщенной жирной кислоты в растительном организме.In another example, a system may be provided for modifying the content of a specific unsaturated fatty acid in a plant organism.
Термин жирная кислота, используемый в настоящем документе, относится к карбоновой кислоте, имеющей алифатическую цепь, при этом большинство жирных кислот, продуцируемых в естественном состоянии, имеют четное количество атомов углерода, варьирующее от приблизительно 4 до 36 и образующих углеродную цепь. Жирные кислоты в основном подразделяют на насыщенные жирные кислоты и ненасыщенные жирные кислоты по типу углеродной связи.The term fatty acid as used herein refers to a carboxylic acid having an aliphatic chain, with most naturally occurring fatty acids having an even number of carbon atoms, ranging from about 4 to 36, forming a carbon chain. Fatty acids are mainly classified into saturated fatty acids and unsaturated fatty acids based on the type of carbon bond.
Термин насыщенная жирная кислота, используемый в настоящем документе, относится к жирным кислотам, образованным с одинарной связью.The term saturated fatty acid as used herein refers to fatty acids formed with a single bond.
Жирные кислоты включают пропионовую кислоту, масляную кислоту, валерьяновую кислоту, капроновую кислоту, энантовую кислоту, каприловую кислоту, пеларгоновую кислоту, каприновую кислоту, лауриновую кислоту, миристиновую кислоту, пальмитиновую кислоту, стеариновую кислоту, арахидоновую кислоту, бегеновую кислоту, лигноцериновую кислоту, церотиновую кислоту и т.п.Fatty acids include propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, enanthic acid, caprylic acid, pelargonic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, arachidonic acid, behenic acid, lignoceric acid, cerotic acid and so on.
Термин ненасыщенные жирные кислоты, используемый в настоящем документе, относится к жирным кислотам с одной или более углерод-углерод двойными связями. Ненасыщенные жирные кислоты включают все цис-ненасыщенные жирные кислоты и транс-ненасыщенные жирные кислоты. Цисненасыщенные жирные кислоты относятся к ненасыщенным жирным кислотам, в которых два атома водорода, соответственно связывающиеся с двумя атомами углерода, участвующими в двойной связи, структурно расположены в одном направлении. С другой стороны, транс-ненасыщенные жирные кислоты относятся к ненасыщенным жирным кислотам, в которых два атома водорода, соответственно связывающиеся с двумя атомами углерода, участвующими в двойной связи, структурно расположены в разных направлениях.The term unsaturated fatty acids as used herein refers to fatty acids with one or more carbon-carbon double bonds. Unsaturated fatty acids include all cis-unsaturated fatty acids and trans-unsaturated fatty acids. Cis-unsaturated fatty acids refer to unsaturated fatty acids in which the two hydrogen atoms, respectively bonding to the two carbon atoms involved in the double bond, are structurally located in the same direction. On the other hand, trans-unsaturated fatty acids refer to unsaturated fatty acids in which the two hydrogen atoms respectively bonding to the two carbon atoms involved in the double bond are structurally located in different directions.
Ненасыщенные жирные кислоты могут быть классифицированы на омега-3, 6, 7 и 9 согласно положению углерода, участвующего в двойной связи.Unsaturated fatty acids can be classified into omega 3, 6, 7 and 9 according to the position of the carbon involved in the double bond.
Ненасыщенные жирные кислоты включают омега-3 (ω-3) жирные кислоты.Unsaturated fatty acids include omega-3 (ω-3) fatty acids.
В данном случае термин омега-3 (ω-3) жирные кислоты относится к ненасыщенной жирной кислоте, в которой двойная связь начинается от третьего углерода на конце углеродной цепи, и включает альфа-линоленовую кислоту (ALA), эйкозапентаеновую кислоту (ЕРА) и докозагексаеновую кислоту (DHA).As used here, the term omega-3 (ω-3) fatty acid refers to an unsaturated fatty acid in which the double bond begins at the third carbon at the end of the carbon chain, and includes alpha-linolenic acid (ALA), eicosapentaenoic acid (EPA), and docosahexaenoic acid. acid (DHA).
Ненасыщенные жирные кислоты включают омега-6 (ω -6) жирные кислоты.Unsaturated fatty acids include omega-6 (ω-6) fatty acids.
В данном случае термин омега-6 (ω-6) жирные кислоты относится к ненасыщенным жирным кислотам, в которых двойная связь начинается от шестого углерода на конце углеродной цепи, и включает в себя линолевую кислоту (LA), гамма-линоленовую кислоту (GLA), дигомо-гамма-линоленовую кислоту (DGLA) и арахидоновую кислоту (АА).In this case, the term omega-6 (ω-6) fatty acids refers to unsaturated fatty acids in which the double bond begins at the sixth carbon at the end of the carbon chain, and includes linoleic acid (LA), gamma-linolenic acid (GLA) , dihomo-gamma-linolenic acid (DGLA) and arachidonic acid (AA).
Ненасыщенные жирные кислоты включают омега-7 (ω -7) жирные кислоты.Unsaturated fatty acids include omega-7 (ω-7) fatty acids.
В данном случае термин омега-7 (ω-7) жирные кислоты относится к ненасыщенным жирным кислотам, в которых двойная связь начинается от седьмого углерода на конце углеродной цепи, и включает паулиновую кислоту, пальмитолеиновую кислоту или вакценовую кислоту.As used herein, the term omega-7 (ω-7) fatty acids refers to unsaturated fatty acids in which the double bond begins at the seventh carbon at the end of the carbon chain and includes paulinic acid, palmitoleic acid or vaccenic acid.
Ненасыщенные жирные кислоты включают омега-9 (ω-9) жирные кислоты.Unsaturated fatty acids include omega-9 (ω-9) fatty acids.
В данном случае термин омега-9 (ω-9) жирные кислоты относится к ненасыщенным жирным кислотам, в которых двойная связь начинается от девятого углерода на конце углеродной цепи, и включает олеиновую кислоту, элаидиновую кислоту, эйкозеновую кислоту, эруковую кислоту и нервоновую кислоту.As used herein, the term omega-9 (ω-9) fatty acids refers to unsaturated fatty acids in which the double bond begins at the ninth carbon at the end of the carbon chain, and includes oleic acid, elaidic acid, eicosenoic acid, erucic acid and nervonic acid.
В одном иллюстративном варианте осуществления ненасыщенная жирная кислота может представлять собой омега-6 (ω-6) жирную кислоту.In one illustrative embodiment, the unsaturated fatty acid may be an omega-6 (ω-6) fatty acid.
В другом иллюстративном варианте осуществления ненасыщенная жирная кислота может представлять собой омега-9 (ω-9) жирную кислоту.In another illustrative embodiment, the unsaturated fatty acid may be an omega-9 (ω-9) fatty acid.
Кроме того, ненасыщенная жирная кислота может быть классифицирована как CN:DN ненасыщенная жирная кислота по указанию количества атомов углерода и количества двойных связей.In addition, an unsaturated fatty acid can be classified as a CN:DN unsaturated fatty acid based on the number of carbon atoms and the number of double bonds.
Термин CN:DM ненасыщенная жирная кислота относится к ненасыщенной жирной кислоте, состоящей из количества N атомов углерода (С) и включающей количество М двойных связей (D). В данном случае N может представлять собой целое число от 4 до 36, а M может представлять собой целое число от 1 до 35.The term CN:DM unsaturated fatty acid refers to an unsaturated fatty acid consisting of N number of carbon atoms (C) and including M number of double bonds (D). Here, N may be an integer from 4 to 36, and M may be an integer from 1 to 35.
Например, ненасыщенная жирная кислота, состоящая из 18 атомов углерода и включающая 2 двойFor example, an unsaturated fatty acid consisting of 18 carbon atoms and including 2 double
- 8 046169 ных связи, может быть классифицирована как C18:D2 ненасыщенная жирная кислота.- 8 046169 nal bonds, can be classified as a C18:D2 unsaturated fatty acid.
В одном иллюстративном варианте осуществления ненасыщенная жирная кислота включает CN:D1 ненасыщенную жирную кислоту.In one illustrative embodiment, the unsaturated fatty acid includes a CN:D1 unsaturated fatty acid.
В данном случае N может представлять собой целое число от 4 до 36.In this case, N can be an integer from 4 to 36.
Предпочтительно CN:D1 ненасыщенная жирная кислота может представлять собой C8:D1 ненасыщенную жирную кислоту, C10:D1 ненасыщенную жирную кислоту, C12:D1 ненасыщенную жирную кислоту, C14:D1 ненасыщенную жирную кислоту, C16:D1 ненасыщенную жирную кислоту, C18:D1 ненасыщенную жирную кислоту, C20:D1 ненасыщенную жирную кислоту, C22:D1 ненасыщенную жирную кислоту или C24:D1 ненасыщенную жирную кислоту.Preferably, the CN:D1 unsaturated fatty acid may be a C8:D1 unsaturated fatty acid, a C10:D1 unsaturated fatty acid, a C12:D1 unsaturated fatty acid, a C14:D1 unsaturated fatty acid, a C16:D1 unsaturated fatty acid, a C18:D1 unsaturated fatty acid. acid, C20:D1 unsaturated fatty acid, C22:D1 unsaturated fatty acid, or C24:D1 unsaturated fatty acid.
В другом иллюстративном варианте осуществления ненасыщенная жирная кислота включает CN:D2 ненасыщенную жирную кислоту.In another illustrative embodiment, the unsaturated fatty acid includes a CN:D2 unsaturated fatty acid.
В данном случае N может представлять собой целое число от 4 до 36.In this case, N can be an integer from 4 to 36.
Предпочтительно CN:D2 ненасыщенная жирная кислота может представлять собой C8:D2 ненасыщенную жирную кислоту, C10:D2 ненасыщенную жирную кислоту, C12:D2 ненасыщенную жирную кислоту, C14:D2 ненасыщенную жирную кислоту, C16:D2 ненасыщенную жирную кислоту, C18:D2 ненасыщенную жирную кислоту, C20:D2 ненасыщенную жирную кислоту, C22:D2 ненасыщенную жирную кислоту или C24:D2 ненасыщенную жирную кислоту.Preferably, the CN:D2 unsaturated fatty acid may be a C8:D2 unsaturated fatty acid, a C10:D2 unsaturated fatty acid, a C12:D2 unsaturated fatty acid, a C14:D2 unsaturated fatty acid, a C16:D2 unsaturated fatty acid, a C18:D2 unsaturated fatty acid. acid, C20:D2 unsaturated fatty acid, C22:D2 unsaturated fatty acid or C24:D2 unsaturated fatty acid.
В еще одном иллюстративном варианте осуществления ненасыщенная жирная кислота включает CN:D3 ненасыщенную жирную кислоту.In yet another illustrative embodiment, the unsaturated fatty acid includes a CN:D3 unsaturated fatty acid.
В данном случае N может представлять собой целое число от 4 до 36.In this case, N can be an integer from 4 to 36.
Предпочтительно CN:D3 ненасыщенная жирная кислота может представлять собой C8:D3 ненасыщенную жирную кислоту, C10:D3 ненасыщенную жирную кислоту, C12:D3 ненасыщенную жирную кислоту, C14:D3 ненасыщенную жирную кислоту, C16:D3 ненасыщенную жирную кислоту, C18:D3 ненасыщенную жирную кислоту, C20:D3 ненасыщенную жирную кислоту, C22:D3 ненасыщенную жирную кислоту или C24:D3 ненасыщенную жирную кислоту.Preferably, the CN:D3 unsaturated fatty acid may be a C8:D3 unsaturated fatty acid, a C10:D3 unsaturated fatty acid, a C12:D3 unsaturated fatty acid, a C14:D3 unsaturated fatty acid, a C16:D3 unsaturated fatty acid, a C18:D3 unsaturated fatty acid. acid, C20:D3 unsaturated fatty acid, C22:D3 unsaturated fatty acid or C24:D3 unsaturated fatty acid.
В еще одном иллюстративном варианте осуществления ненасыщенная жирная кислота включает CN:D4 ненасыщенную жирную кислоту.In yet another illustrative embodiment, the unsaturated fatty acid includes a CN:D4 unsaturated fatty acid.
В данном случае N может представлять собой целое число от 4 до 36.In this case, N can be an integer from 4 to 36.
Предпочтительно CN:D4 ненасыщенная жирная кислота может представлять собой C8:D4 ненасыщенную жирную кислоту, C10:D4 ненасыщенную жирную кислоту, C12:D4 ненасыщенную жирную кислоту, C14:D4 ненасыщенную жирную кислоту, C16:D4 ненасыщенную жирную кислоту, C18:D4 ненасыщенную жирную кислоту, C20:D4 ненасыщенную жирную кислоту, C22:D4 ненасыщенную жирную кислоту или C24:D4 ненасыщенную жирную кислоту.Preferably, the CN:D4 unsaturated fatty acid may be a C8:D4 unsaturated fatty acid, a C10:D4 unsaturated fatty acid, a C12:D4 unsaturated fatty acid, a C14:D4 unsaturated fatty acid, a C16:D4 unsaturated fatty acid, a C18:D4 unsaturated fatty acid. acid, C20:D4 unsaturated fatty acid, C22:D4 unsaturated fatty acid or C24:D4 unsaturated fatty acid.
В еще одном иллюстративном варианте осуществления ненасыщенная жирная кислота включает CN:D5 ненасыщенную жирную кислоту.In yet another illustrative embodiment, the unsaturated fatty acid includes a CN:D5 unsaturated fatty acid.
В данном случае N может представлять собой целое число от 4 до 36.In this case, N can be an integer from 4 to 36.
Предпочтительно CN:D5 ненасыщенная жирная кислота может представлять собой C8:D5 ненасыщенную жирную кислоту, C10:D5 ненасыщенную жирную кислоту, C12:D5 ненасыщенную жирную кислоту, C14:D5 ненасыщенную жирную кислоту, C16:D5 ненасыщенную жирную кислоту, C18:D5 ненасыщенную жирную кислоту, C20:D5 ненасыщенную жирную кислоту, C22:D5 ненасыщенную жирную кислоту или C24:D5 ненасыщенную жирную кислоту.Preferably, the CN:D5 unsaturated fatty acid may be a C8:D5 unsaturated fatty acid, a C10:D5 unsaturated fatty acid, a C12:D5 unsaturated fatty acid, a C14:D5 unsaturated fatty acid, a C16:D5 unsaturated fatty acid, a C18:D5 unsaturated fatty acid. acid, C20:D5 unsaturated fatty acid, C22:D5 unsaturated fatty acid or C24:D5 unsaturated fatty acid.
В еще одном иллюстративном варианте осуществления ненасыщенная жирная кислота включает CN:D6 ненасыщенную жирную кислоту.In yet another illustrative embodiment, the unsaturated fatty acid includes a CN:D6 unsaturated fatty acid.
В данном случае N может представлять собой целое число от 4 до 36.In this case, N can be an integer from 4 to 36.
Предпочтительно CN:D6 ненасыщенная жирная кислота может представлять собой C8:D6 ненасыщенную жирную кислоту, C10:D6 ненасыщенную жирную кислоту, C12:D6 ненасыщенную жирную кислоту, C14:D6 ненасыщенную жирную кислоту, C16:D6 ненасыщенную жирную кислоту, C18:D6 ненасыщенную жирную кислоту, C20:D6 ненасыщенную жирную кислоту, C22:D6 ненасыщенную жирную кислоту или C24:D6 ненасыщенную жирную кислоту.Preferably, the CN:D6 unsaturated fatty acid may be a C8:D6 unsaturated fatty acid, a C10:D6 unsaturated fatty acid, a C12:D6 unsaturated fatty acid, a C14:D6 unsaturated fatty acid, a C16:D6 unsaturated fatty acid, a C18:D6 unsaturated fatty acid acid, C20:D6 unsaturated fatty acid, C22:D6 unsaturated fatty acid or C24:D6 unsaturated fatty acid.
В еще одном иллюстративном варианте осуществления ненасыщенная жирная кислота включает CN:DK ненасыщенную жирную кислоту.In yet another illustrative embodiment, the unsaturated fatty acid includes a CN:DK unsaturated fatty acid.
В данном случае N может представлять собой целое число от 4 до 36, а K может представлять собой целое число от 7 до 35.Here, N may be an integer from 4 to 36, and K may be an integer from 7 to 35.
В одном иллюстративном варианте осуществления ненасыщенная жирная кислота включает C824:D1 ненасыщенную жирную кислоту.In one illustrative embodiment, the unsaturated fatty acid includes a C824:D1 unsaturated fatty acid.
Предпочтительно ненасыщенная жирная кислота может быть выбрана из группы, состоящей из C16:D1 ненасыщенной жирной кислоты, C18:D1 ненасыщенной жирной кислоты, C20:D1 ненасыщенной жирной кислоты и C22:D1 ненасыщенной жирной кислоты.Preferably, the unsaturated fatty acid may be selected from the group consisting of a C16:D1 unsaturated fatty acid, a C18:D1 unsaturated fatty acid, a C20:D1 unsaturated fatty acid and a C22:D1 unsaturated fatty acid.
Наиболее предпочтительно ненасыщенная жирная кислота может представлять собой C18:D1 ненасыщенную жирную кислоту или C20:D1 ненасыщенную жирную кислоту.Most preferably, the unsaturated fatty acid may be a C18:D1 unsaturated fatty acid or a C20:D1 unsaturated fatty acid.
В другом иллюстративном варианте осуществления ненасыщенная жирная кислота включает C824:D2 ненасыщенную жирную кислоту.In another illustrative embodiment, the unsaturated fatty acid includes a C824:D2 unsaturated fatty acid.
- 9 046169- 9 046169
Предпочтительно ненасыщенная жирная кислота может быть выбрана из группы, состоящей из C16:D2 ненасыщенной жирной кислоты, C18:D2 ненасыщенной жирной кислоты, C20:D2 ненасыщенной жирной кислоты и C22:D2 ненасыщенной жирной кислоты.Preferably, the unsaturated fatty acid may be selected from the group consisting of a C16:D2 unsaturated fatty acid, a C18:D2 unsaturated fatty acid, a C20:D2 unsaturated fatty acid and a C22:D2 unsaturated fatty acid.
Наиболее предпочтительно ненасыщенная жирная кислота может представлять собой C18:D2 ненасыщенную жирную кислоту или C20:D2 ненасыщенную жирную кислоту.Most preferably, the unsaturated fatty acid may be a C18:D2 unsaturated fatty acid or a C20:D2 unsaturated fatty acid.
Ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор.Factor associated with the biosynthesis of unsaturated fatty acids.
Другой аспект настоящего изобретения относится к ассоциированному с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактору, подвергнутому искусственной манипуляции или модификации.Another aspect of the present invention relates to an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor that has been artificially manipulated or modified.
Термин ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, используемый в настоящем документе, относится ко всем фактора, непосредственно участвующим в биосинтезе ненасыщенной жирной кислоты или опосредованно влияющим на него. В данном случае фактор может представлять собой ДНК, РНК, ген, пептид, полипептид или белок.The term unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor as used herein refers to all factors directly involved in or indirectly affecting the biosynthesis of an unsaturated fatty acid. In this case, the factor may be DNA, RNA, gene, peptide, polypeptide or protein.
В иллюстративном варианте осуществления ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор включает различные материалы, способные контролировать биосинтез ненасыщенной жирной кислоты, которые являются неприродными, то есть, подвергнутыми искусственной манипуляции. Например, ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор может представлять собой подвергнутый генетической манипуляции или модификации ген или белок, который экспрессируется в растении.In an illustrative embodiment, the unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor includes various materials capable of controlling unsaturated fatty acid biosynthesis that are non-natural, that is, artificially manipulated. For example, the unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor may be a genetically manipulated or modified gene or protein that is expressed in the plant.
Термин искусственно манипулируемый означает искусственно модифицированное состояние, то есть состояние, которое не существует в природе.The term artificially manipulated means an artificially modified condition, that is, a condition that does not exist in nature.
Термин подвергаемый/подвергнутый генетической манипуляции означает, что генетическая модификация искусственно осуществляется в материалах растительного происхождения, которые упоминаются в настоящем изобретении и которые могут представлять собой, например, гены и генные продукты (полипептиды, белки и т.д.), геномы которых искусственно модифицированы с определенной целью.The term genetically manipulated means that genetic modification is artificially carried out in the plant materials referred to in the present invention, which may be, for example, genes and gene products (polypeptides, proteins, etc.) whose genomes have been artificially modified for a specific purpose.
В качестве предпочтительного примера в настоящем изобретении представлен ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, который подвергают генетической манипуляции или модифицируют с определенной целью.As a preferred example, the present invention provides an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor that is genetically manipulated or modified for a specific purpose.
Гены или белки, обладающие перечисленными ниже функциями, могут иметь множество типов функций, а не только один тип функции, связанной с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот. Кроме того, при необходимости могут быть представлены две или более функции и два или более фактора, ассоциированных с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот.Genes or proteins that have the following functions may have many types of functions, rather than just one type of function associated with the biosynthesis of unsaturated fatty acids. In addition, two or more functions and two or more factors associated with the biosynthesis of unsaturated fatty acids may be presented if necessary.
Ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор может инициировать продуцирование ненасыщенной жирной кислоты за счет образования одной или более двойных связей в насыщенной жирной кислоте.An unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor can initiate the production of an unsaturated fatty acid by forming one or more double bonds in a saturated fatty acid.
Ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор может инициировать образование новой одной или более двойных связей в ненасыщенной жирной кислоте.An unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor can initiate the formation of new one or more double bonds in an unsaturated fatty acid.
Ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор может изменять положение одной или более двойных связей, включенных в ненасыщенную жирную кислоту.An unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor may change the position of one or more double bonds included in an unsaturated fatty acid.
Ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор может инициировать удаление одной или более двойных связей ненасыщенной жирной кислоты с двумя или более двойными связями.An unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor may initiate the removal of one or more double bonds of an unsaturated fatty acid with two or more double bonds.
Ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор может инициировать превращение цис-ненасыщенной жирной кислоты в транс-ненасыщенную жирную кислоту.An unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor can initiate the conversion of a cis-unsaturated fatty acid to a trans-unsaturated fatty acid.
Ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор может инициировать превращение транс-ненасыщенной жирной кислоты в цис-ненасыщенную жирную кислоту.An unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor can initiate the conversion of a trans-unsaturated fatty acid to a cis-unsaturated fatty acid.
Ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор может контролировать содержание ненасыщенной жирной кислоты, содержащейся в растении.Unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor may control the amount of unsaturated fatty acid contained in the plant.
Ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор может повышать содержание специфической ненасыщенной жирной кислоты, содержащейся в растении.Unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor can increase the specific unsaturated fatty acid content of a plant.
Ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор может снижать содержание специфической ненасыщенной жирной кислоты, содержащейся в растении.A factor associated with the biosynthesis of unsaturated fatty acids can reduce the content of a specific unsaturated fatty acid contained in a plant.
В иллюстративном варианте осуществления ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор может быть связан с ассоциированным с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактором растения.In an illustrative embodiment, the unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor may be linked to a plant unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor.
Предпочтительно ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор может представлять собой ген FAD или белок FAD.Preferably, the unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor may be a FAD gene or a FAD protein.
Наиболее предпочтительно ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор может представлять собой одно или более выбранное из группы, состоящей из FAD2, FAD3, FAD6, FAD7 и FAD8.Most preferably, the unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor may be one or more selected from the group consisting of FAD2, FAD3, FAD6, FAD7 and FAD8.
В любом иллюстративном варианте осуществления ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор может представлять собой FAD2.In any illustrative embodiment, the unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor may be FAD2.
Ген FAD2 (десатуразы омега-6 жирных кислот) относится к гену (полноразмерной ДНК, кДНК илиThe FAD2 (omega-6 fatty acid desaturase) gene refers to a gene (full-length DNA, cDNA or
- 10 046169 мРНК), кодирующему белок FAD2, также известный под названием FAD2-1, FAD2-1B или GMFAD2-1B. В одном примере ген FAD2 может представлять собой один или более генов, выбранных из группы, состоящей из следующих генов, при этом настоящее изобретение не ограничивается ими: гены, кодирующие растительный, например, соевый (Glycine max) FAD2 (например, под номерами доступа в NCBI NP_001341865.1, ХР_006605883.1, ХР_006605882.1, ХР_006605885.1, ХР_006605884.1 или- 10 046169 mRNA) encoding the protein FAD2, also known as FAD2-1, FAD2-1B or GMFAD2-1B. In one example, the FAD2 gene may be one or more genes selected from the group consisting of, but is not limited to, the following genes: genes encoding plant, e.g., soybean (Glycine max) FAD2 (e.g., under accession numbers NCBI NP_001341865.1, ХР_006605883.1, ХР_006605882.1, ХР_006605885.1, ХР_006605884.1 or
ХР_014627765.1), например, гены FAD2, представленные под номерами доступа в NCBI NM_001354936.1, XM_006605820.2, ХМ_006605819.2, ХМ_006605822.2, ХМ_006605821.2 илиХР_014627765.1), for example, FAD2 genes, presented under NCBI accession numbers NM_001354936.1, XM_006605820.2, ХМ_006605819.2, ХМ_006605822.2, ХМ_006605821.2 or
ХМ_014772279.1.ХМ_014772279.1.
В любом иллюстративном варианте осуществления ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор может представлять собой FAD3.In any illustrative embodiment, the unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor may be FAD3.
Ген FAD3 (микросомальной десатуразы омега-3 жирных кислот) относится к гену (полноразмерной ДНК, кДНК или мРНК), кодирующему белок FAD3, также известному под названием Fanx. В одном примере ген FAD3 может представлять собой один или более генов, выбранных из группы, состоящей из следующих генов, при этом настоящее изобретение не ограничивается ими: ген, кодирующий растительный, например, соевый (Glycine max) FAD3 (например, под номером доступа в NCBI NP_001237507.1), например, ген FAD3, представленный под номером доступа в NCBI NM_001250578.1.The FAD3 (microsomal omega-3 fatty acid desaturase) gene refers to the gene (full-length DNA, cDNA or mRNA) encoding the FAD3 protein, also known as Fanx. In one example, the FAD3 gene may be one or more genes selected from the group consisting of, but is not limited to, the following genes: a gene encoding a plant, e.g., soybean (Glycine max) FAD3 (e.g., accession no. NCBI NP_001237507.1), for example, the FAD3 gene, presented under NCBI accession number NM_001250578.1.
В любом иллюстративном варианте осуществления ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор может представлять собой FAD6.In any illustrative embodiment, the unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor may be FAD6.
Ген FAD6 (десатуразы жирных кислот 6) относится к гену (полноразмерной ДНК, к ДНК или мРНК), кодирующему белок FAD6, также известному под названием FADC или SFD4. В одном примере ген FAD6 может представлять собой один или более генов, выбранных из группы, состоящей из следующих генов, при этом настоящее изобретение не ограничивается ими: ген, кодирующий растительный, например, FAD6 Arabidopsis thaliana (например, под номером доступа в NCBI NP_194824.1), например, ген FAD6, представленный под номером доступа в NCBI NM_119243.4.The FAD6 (fatty acid desaturase 6) gene refers to the gene (full-length DNA or mRNA) encoding the FAD6 protein, also known as FADC or SFD4. In one example, the FAD6 gene may be one or more genes selected from the group consisting of, but not limited to, the following genes: a gene encoding the plant, e.g., Arabidopsis thaliana FAD6 (e.g., NCBI accession number NP_194824. 1), for example, the FAD6 gene, presented under NCBI accession number NM_119243.4.
В любом иллюстративном варианте осуществления ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор может представлять собой FAD7.In any illustrative embodiment, the unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor may be FAD7.
Ген FAD7 (изоформы 2 хлоропластовой десатуразы омега-3 жирных кислот) относится к гену (полноразмерной ДНК, кДНК или мРНК), кодирующему белок FAD7. В одном примере ген FAD7 может представлять собой один или более генов, выбранных из группы, состоящей из следующих генов, при этом настоящее изобретение не ограничивается ими: ген, кодирующий растительный, например, соевый (Glycine max) FAD7 (например, под номером доступа в NCBI NP_001237361.1), например, ген FAD7, представленный под номером доступа в NCBI NM_001250432.1.The FAD7 (chloroplast omega-3 fatty acid desaturase isoform 2) gene refers to the gene (full-length DNA, cDNA or mRNA) encoding the FAD7 protein. In one example, the FAD7 gene may be one or more genes selected from the group consisting of, but is not limited to, the following genes: a gene encoding a plant, e.g., soybean (Glycine max) FAD7 (e.g., accession no. NCBI NP_001237361.1), for example, the FAD7 gene, presented under NCBI accession number NM_001250432.1.
В любом иллюстративном варианте осуществления ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор может представлять собой FAD8.In any illustrative embodiment, the unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor may be FAD8.
Ген FAD8 (подобной хлоропластовой десатуразы омега-3 жирных кислот) относится к гену (полноразмерной ДНК, кДНК или мРНК), кодирующему белок FAD8. В одном примере ген FAD8 может представлять собой один или более генов, выбранных из группы, состоящей из следующих генов, при этом настоящее изобретение не ограничивается ими: ген, кодирующий растительный, например, соевый (Glycine max) FAD8 (например, под номером доступа в NCBI NP_001239777.1), например, ген FAD8, представленный под номером доступа в NCBI NM_001252848.1.The FAD8 (chloroplast omega-3 fatty acid desaturase-like desaturase) gene refers to the gene (full-length DNA, cDNA or mRNA) encoding the FAD8 protein. In one example, the FAD8 gene may be one or more genes selected from the group consisting of, but is not limited to, the following genes: a gene encoding a plant, e.g., soybean (Glycine max) FAD8 (e.g., accession no. NCBI NP_001239777.1), for example, the FAD8 gene, presented under NCBI accession number NM_001252848.1.
Ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор может быть получен из растения, такого как соя, Arabidopsis thaliana, кунжут, кукуруза и т.п. и т.д.The unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor can be obtained from a plant such as soybean, Arabidopsis thaliana, sesame, corn and the like. etc.
Информацию о генах можно получить из известной базы данных, такой как GeneBank Национального центра биотехнологической информации (NCBI).Gene information can be obtained from a well-known database such as the National Center for Biotechnology Information (NCBI) GeneBank.
В одном иллюстративном варианте осуществления по настоящему изобретению ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, например, FAD2, FAD3, FAD6, FAD7 или FAD8, может представлять собой ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, подвергнутый искусственной манипуляции.In one illustrative embodiment of the present invention, the unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor, for example, FAD2, FAD3, FAD6, FAD7 or FAD8, may be an artificially manipulated unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor.
В определенном варианте осуществления ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, подвергаемый искусственной манипуляции, может быть подвергнут генетической манипуляции.In a certain embodiment, the artificially manipulated unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor may be genetically manipulated.
Генная манипуляция или модификация может быть осуществлена с помощью искусственной вставки, делеции, замены или инверсии, осуществляемых в части или во всем участке геномной последовательности гена дикого типа. Кроме того, генная манипуляция или модификация может быть достигнута за счет слияния манипуляции с двумя или более генами или их модификации.Gene manipulation or modification can be accomplished by an artificial insertion, deletion, substitution, or inversion occurring in part or all of the genomic sequence of a wild-type gene. In addition, gene manipulation or modification can be achieved by merging the manipulation or modification of two or more genes.
Например, ген может быть дополнительно активирован такой за счет такой генной манипуляцией или модификации, поэтому белок, кодируемый геном, подлежащим экспрессии в форме белка, обладает улучшенной функцией по сравнению с природной функцией. В качестве примера, если функция белка, кодируемого определенным геном, представляет собой А, то функция белка, экспрессируемого подвергнутым манипуляции геном, может совершенно отличаться от А или может включать дополнительную функцию (А+В), в том числе А. Например, слитые два или более белков могут быть экспрессированы с использованием двух или более генов, обладающих различными или комплементарными функциямиFor example, a gene may be further activated by such gene manipulation or modification such that the protein encoded by the gene to be expressed in protein form has an improved function over its natural function. As an example, if the function of the protein encoded by a particular gene is A, then the function of the protein expressed by the manipulated gene may be completely different from A or may include additional function (A+B) including A. For example, a fusion of two or more proteins may be expressed using two or more genes having different or complementary functions
- 11 046169 благодаря такой генной манипуляции или модификации.- 11 046169 due to such genetic manipulation or modification.
Например, два или более белка могут быть экспрессированы отдельно или независимо в клетках с использованием двух или более генов, обладающих различными или комплементарными функциями благодаря такой генной манипуляции или модификации.For example, two or more proteins may be expressed separately or independently in cells using two or more genes having different or complementary functions due to such gene manipulation or modification.
Ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, подвергнутый манипуляции, может продуцировать ненасыщенную жирную кислоту за счет образования одной или более двойных связей в насыщенной жирной кислоте.The manipulated unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor can produce an unsaturated fatty acid by forming one or more double bonds in the saturated fatty acid.
Ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, подвергнутый манипуляции, может инициировать образование новой одной или более двойных связей в ненасыщенной жирной кислоте.The unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor, when manipulated, can initiate the formation of a new one or more double bonds in the unsaturated fatty acid.
Ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, подвергнутый манипуляции, может изменять положения одной или более двойных связей, включенных в ненасыщенную жирную кислоту.The unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor, when manipulated, can change the positions of one or more double bonds included in the unsaturated fatty acid.
Ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, подвергнутый манипуляции, может инициировать удаление одной или более двойных связей в ненасыщенной жирной кислоте, имеющей две или более двойных связей.The manipulated unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor can initiate the removal of one or more double bonds in an unsaturated fatty acid having two or more double bonds.
Ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, подвергнутый манипуляции, может инициировать превращение цис-ненасыщенной жирной кислоты в транс-ненасыщенную жирную кислоту.The unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor, when manipulated, can initiate the conversion of a cis-unsaturated fatty acid to a trans-unsaturated fatty acid.
Ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, подвергнутый манипуляции, может инициировать превращение транс-ненасыщенной жирной кислоты в цис-ненасыщенную жирную кислоту.The unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor, when manipulated, can initiate the conversion of a trans-unsaturated fatty acid to a cis-unsaturated fatty acid.
Ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, подвергнутый манипуляции, может контролировать содержание ненасыщенной жирной кислоты, содержащейся в растении.Unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor, when manipulated, can control the amount of unsaturated fatty acid contained in a plant.
Ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, подвергнутый манипуляции, может повышать содержание специфической ненасыщенной жирной кислоты, содержащейся в растении.Unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor, when manipulated, can increase the content of a specific unsaturated fatty acid found in a plant.
Ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, подвергнутый манипуляции, может снижать содержание специфической ненасыщенной жирной кислоты, содержащейся в растении.Unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor, when manipulated, can reduce the content of a specific unsaturated fatty acid contained in a plant.
Манипуляция включает все типы структурных или функциональных модификаций ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора.Manipulation includes all types of structural or functional modifications of the factor associated with the biosynthesis of unsaturated fatty acids.
Структурная модификация ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора включает все типы модификаций, которые не являются такими же, как модификации дикого типа, существующие в природном состоянии.Structural modification of the unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor includes all types of modifications that are not the same as wild-type modifications existing in nature.
Например, если ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор представляет собой ДНК, РНК или ген, то структурная модификация может представлять собой потерю одного или более нуклеотидов.For example, if the unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor is DNA, RNA or a gene, then the structural modification may be the loss of one or more nucleotides.
Структурная модификация может представлять собой вставку одного или более нуклеотидов.The structural modification may be the insertion of one or more nucleotides.
В данном случае вставленные нуклеотиды включают все от субъекта, содержащего ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, и нуклеотиды, поступающие в субъекта извне.Here, the inserted nucleotides include all from the subject containing the unsaturated fatty acid biosynthesis associated factor and nucleotides supplied to the subject from outside.
Структурная модификация может представлять собой замену одного или более нуклеотидов.The structural modification may be a substitution of one or more nucleotides.
Структурная модификация может представлять собой химическую модификацию одного или более нуклеотидов.The structural modification may be a chemical modification of one or more nucleotides.
В данном случае химическая модификация включает все из добавления, удаления и замены химических функциональных групп.In this case, chemical modification includes everything from the addition, removal, and replacement of chemical functional groups.
В качестве другого примера, если ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор представляет собой пептид, полипептид или белок, то структурная модификация может представлять собой потерю одной или более аминокислот.As another example, if the unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor is a peptide, polypeptide or protein, the structural modification may be a loss of one or more amino acids.
Структурная модификация может представлять собой вставку одной или более аминокислот.The structural modification may be the addition of one or more amino acids.
В данном случае аминокислоты включают все от субъекта, содержащего ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, и аминокислоты, поступающие в субъекта извне.Here, the amino acids include everything from the subject containing an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor and amino acids supplied to the subject from outside.
Структурная модификация может представлять собой замену одной или более аминокислот.The structural modification may be a substitution of one or more amino acids.
Структурная модификация может представлять собой химическую модификацию одной или более аминокислот.The structural modification may be a chemical modification of one or more amino acids.
В данном случае химическая модификация включает все из добавления, удаления и замены химических функциональных групп.In this case, chemical modification includes everything from the addition, removal, and replacement of chemical functional groups.
Структурная модификация может представлять собой частичное или полное присоединение другого пептида, полипептида или белка.The structural modification may be the partial or complete addition of another peptide, polypeptide or protein.
В данном случае другой пептид, полипептид или белок может представлять собой ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор или пептид, полипептид или белок, обладаюIn this case, the other peptide, polypeptide or protein may be an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor or a peptide, polypeptide or protein having
- 12 046169 щий другой функцией.- 12 046169 another function.
Функциональная модификация ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора может включать все типы, обладающие улучшенной или сниженной функцией по сравнению с такими у дикого типа, существующими в естественном состоянии, и обладающие третьей отличной функцией.The functional modification of the unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor may include all types having an improved or decreased function compared to that of the wild type, existing naturally, and having a third different function.
Например, если ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор представляет собой пептид, полипептид или белок, то функциональная модификация может представлять собой мутацию в ассоциированном в биосинтезе ненасыщенных жирных кислот факторе.For example, if the unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor is a peptide, polypeptide or protein, then the functional modification may be a mutation in the unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor.
В данном случае мутация может представлять собой мутацию, которая усиливает или подавляет функцию ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора.In this case, the mutation may be a mutation that enhances or suppresses the function of an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor.
Функциональная модификация может предусматривать дополнительную функцию ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора.The functional modification may provide for the additional function of an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor.
В данном случае дополнительная функция может быть такой же или другой функцией. Кроме того, ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, обладающий дополнительной функцией, может быть слит с другим пептидом, полипептидом или белком.In this case, the additional function may be the same or a different function. In addition, an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor having an additional function can be fused to another peptide, polypeptide or protein.
Функциональная модификация может представлять собой усиление функциональности за счет повышенной экспрессии ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора.Functional modification may be an increase in functionality due to increased expression of an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor.
Функциональная модификация может представлять собой снижение функциональности за счет сниженной экспрессии ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора.Functional modification may be a decrease in functionality due to reduced expression of an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor.
В иллюстративном варианте осуществления ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, подвергнутый манипуляции, может быть индуцирован с помощью одной или более следующих мутаций:In an illustrative embodiment, the manipulated unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor can be induced by one or more of the following mutations:
полные или частичные делеции ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора, то есть гена, подлежащего манипуляции (далее называемого целевым геном), например, делеция 1 п.о. или больше нуклеотидов, например, 1-30, 1-27, 1-25, 1-23, 1-20, 1-15, 1-10, 1-5, 1-3 или 1 нуклеотида в целевом гене, замена 1 п.о. или больше нуклеотидов, например, 1-30, 1-27, 1-25, 1-23, 1-20, 1-15, 1-10, 1-5, 1-3 или 1 нуклеотида в целевом гене, нуклеотидом, отличным от дикого типа, и вставка одного или более нуклеотидов, например, 1-30, 1-27, 1-25, 1-23, 1-20, 1-15, 1-10, 1-5, 1-3 или 1 нуклеотида (при этом каждый независимо выбран из А, Т, С и G), в определенном местоположении в целевом гене.complete or partial deletions of a factor associated with the biosynthesis of unsaturated fatty acids, that is, the gene to be manipulated (hereinafter referred to as the target gene), for example, a 1 bp deletion. or more nucleotides, e.g. 1-30, 1-27, 1-25, 1-23, 1-20, 1-15, 1-10, 1-5, 1-3 or 1 nucleotide in the target gene, substitution 1 By. or more nucleotides, for example, 1-30, 1-27, 1-25, 1-23, 1-20, 1-15, 1-10, 1-5, 1-3 or 1 nucleotide in the target gene, nucleotide, different from the wild type, and the insertion of one or more nucleotides, for example, 1-30, 1-27, 1-25, 1-23, 1-20, 1-15, 1-10, 1-5, 1-3 or 1 nucleotide (each independently selected from A, T, C and G), at a specific location in the target gene.
Часть модифицированного целевого гена (целевого участка) может быть непрерывной из 1 п.о. или больше, 3 п.о. или больше, 5 п.о. или больше, 7 п.о. или больше, 10 п.о. или больше, 12 п.о. или больше, 15 п.о. или больше, 17 п.о. или больше, или 20 п.о. или больше, например, 1 п.о. - 30 п.о., 3 п.о. - 30 п.о., 5 п.о. - 30 п.о., 7 п.о. - 30 п.о., 10 п.о. -30 п.о., 12 п.о. - 30 п.о., 15 п.о. - 30 п.о., 17 п.о. - 30 п.о., 20 п.о. - 30 п.о., 1 п.о. - 27 п.о., 3 п.о. - 27 п.о., 5 п.о. - 27 п.о., 7 п.о. - 27 п.о., 10 п.о. - 27 п.о., 12 п.о. 27 п.о., 15 п.о. - 27 п.о., 17 п.о. - 27 п.о., 20 п.о. - 27 п.о., 1 п.о. - 25 п.о., 3 п.о. - 25 п.о., 5 п.о. - 25 п.о., 7 п.о. - 25 п.о., 10 п.о. - 25 п.о., 12 п.о. - 25 п.о., 15 п.о. - 25 п.о., 17 п.о. - 25 п.о., 20 п.о. - 25 п.о., 1 п.о. - 23 п.о., 3 п.о. - 23 п.о., 5 п.о. - 23 п.о., 7 п.о. - 23 п.о., 10 п.о. - 23 п.о., 12 п.о. - 23 п.о., 15 п.о. - 23 п.о., 17 п.о. 23 п.о., 20 п.о. - 23 п.о., 1 п.о. - 20 п.о., 3 п.о. - 20 п.о., 5 п.о. - 20 п.о., 7 п.о. - 20 п.о., 10 п.о. - 20 п.о., 12 п.о. - 20 п.о., 15 п.о. - 20 п.о., 17 п.о. - 20 п.о., 21 п.о. - 25 п.о., 18 п.о. - 22 п.о., или 21 п.о. - 23 п.о., участка основной последовательности гена.Part of the modified target gene (target region) may be continuous from 1 bp. or more, 3 p.o. or more, 5 p.o. or more, 7 bp or more, 10 bp or more, 12 bp or more, 15 bp or more, 17 bp or more, or 20 bp or more, for example, 1 p.o. - 30 bp, 3 bp - 30 bp, 5 bp - 30 bp, 7 bp - 30 bp, 10 bp -30 bp, 12 bp - 30 bp, 15 bp - 30 bp, 17 bp - 30 bp, 20 bp - 30 p.o., 1 p.o. - 27 bp, 3 bp - 27 bp, 5 bp - 27 bp, 7 bp - 27 bp, 10 bp - 27 bp, 12 bp 27 bp, 15 bp - 27 bp, 17 bp - 27 bp, 20 bp - 27 p.o., 1 p.o. - 25 bp, 3 bp - 25 bp, 5 bp - 25 bp, 7 bp - 25 bp, 10 bp - 25 bp, 12 bp - 25 bp, 15 bp - 25 bp, 17 bp - 25 bp, 20 bp - 25 p.o., 1 p.o. - 23 bp, 3 bp - 23 bp, 5 bp - 23 bp, 7 bp - 23 bp, 10 bp - 23 bp, 12 bp - 23 bp, 15 bp - 23 bp, 17 bp 23 bp, 20 bp - 23 p.o., 1 p.o. - 20 bp, 3 bp - 20 bp, 5 bp - 20 bp, 7 bp - 20 bp, 10 bp - 20 bp, 12 bp - 20 bp, 15 bp - 20 bp, 17 bp - 20 bp, 21 bp - 25 bp, 18 bp - 22 bp, or 21 bp - 23 bp, part of the main sequence of the gene.
Система, предназначенная для контроля ненасыщенных жирных кислот.A system designed to control unsaturated fatty acids.
Один аспект настоящего изобретения относится к системе, предназначенной для контроля ненасыщенной жирной кислоты, которая контролирует биосинтез ненасыщенной жирной кислоты за счет искусственной манипуляции с ассоциированным с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактором.One aspect of the present invention relates to an unsaturated fatty acid control system that controls unsaturated fatty acid biosynthesis by artificially manipulating an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor.
Термин система, предназначенная для контроля ненасыщенной жирной кислоты, используемый в настоящем документе, включает все явления, оказывающие влияние на стимулирование или ингибирование биосинтеза ненасыщенной жирной кислоты и/или на повышение или ингибирование продуцирования ненасыщенных жирных кислот путем изменения функций ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора, подвергнутого искусственной манипуляции, а также включает материалы, композиции, способы и применения, непосредственно или опосредованно вовлеченные в систему контроля биосинтеза ненасыщенной жирной кислоты.The term unsaturated fatty acid control system as used herein includes all phenomena that have the effect of promoting or inhibiting unsaturated fatty acid biosynthesis and/or increasing or inhibiting unsaturated fatty acid production by altering the functions of an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor , subjected to artificial manipulation, and also includes materials, compositions, methods and applications directly or indirectly involved in the control system of unsaturated fatty acid biosynthesis.
Каждый фактор, из которого состоит система, предназначенная для обеспечения контроля биосинтеза ненасыщенной жирной кислоты, также называется фактором контроля ненасыщенной жирной кислоты.Each factor that makes up a system designed to provide control of unsaturated fatty acid biosynthesis is also called an unsaturated fatty acid control factor.
Система в соответствии с настоящим изобретением содержит модифицированный механизм в растительном организме, который связан с ассоциированным с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактором, подвергнутым искусственной манипуляции. С помощью ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора, подвергнутого искусственной манипуляции, в любом иллюстративном варианте осуществления можно контролировать биосинтез C8-24:D1 ненасыщенной жирной кислоты,The system in accordance with the present invention contains a modified mechanism in the plant organism, which is associated with an artificially manipulated factor associated with the biosynthesis of unsaturated fatty acids. By using an artificially manipulated unsaturated fatty acid biosynthesis associated factor, in any illustrative embodiment, the biosynthesis of a C8-24:D1 unsaturated fatty acid can be controlled,
- 13 046169 в любом иллюстративном варианте осуществления можно контролировать биосинтез C8-24:D2 ненасыщенной жирной кислоты, в любом иллюстративном варианте осуществления можно контролировать продуцируемое количество C8-24:D1 ненасыщенной жирной кислоты, в любом иллюстративном варианте осуществления можно контролировать продуцируемое количество C8-24:D2 ненасыщенной жирной кислоты, в любом иллюстративном варианте осуществления можно контролировать содержание C8-24:D1 ненасыщенной жирной кислоты в растительном организме, в любом иллюстративном варианте осуществления можно контролировать содержание C8-24:D2 ненасыщенной жирной кислоты в растительном организме, в любом иллюстративном варианте осуществления можно контролировать соотношение содержания C8-24:D1 ненасыщенной жирной кислоты и C8-24:D2 ненасыщенной жирной кислоты в растительном организме, в любом иллюстративном варианте осуществления можно добавлять или удалять двойную связь в C8-24:D1 ненасыщенной жирной кислоте, и в любом иллюстративном варианте осуществления можно добавлять или удалять двойную связь в C8-24:D2 ненасыщенной жирной кислоте.- 13 046169 In any illustrative embodiment, the biosynthesis of a C8-24:D2 unsaturated fatty acid can be controlled, in any illustrative embodiment, the amount of C8-24:D1 unsaturated fatty acid produced can be controlled, in any illustrative embodiment, the amount of C8-24 produced can be controlled :D2 unsaturated fatty acid, in any illustrative embodiment, the C8-24:D1 unsaturated fatty acid content of a plant body can be controlled, in any illustrative embodiment, the C8-24:D2 unsaturated fatty acid content of a plant body can be controlled, in any illustrative embodiment implementation, the ratio of C8-24:D1 unsaturated fatty acid to C8-24:D2 unsaturated fatty acid in a plant organism can be controlled, in any illustrative embodiment, a double bond in the C8-24:D1 unsaturated fatty acid can be added or removed, and in any In an exemplary embodiment, a double bond may be added or removed from the C8-24:D2 unsaturated fatty acid.
В другом иллюстративном варианте осуществления система, предназначенная для контроля ненасыщенной жирной кислоты, в соответствии с настоящим изобретением включает композицию для манипуляции с ассоциированным с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактором.In another illustrative embodiment, a system for controlling unsaturated fatty acid in accordance with the present invention includes a composition for manipulating an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor.
Композиция для манипуляции может представлять собой композицию, способную осуществлять искусственную манипуляцию с ассоциированным с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактором, и предпочтительно композицию, предназначенную для генной манипуляции.The manipulation composition may be a composition capable of artificially manipulating an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor, and preferably a composition for gene manipulation.
Далее будет описана композиция, предназначенная для генной манипуляции.Next, a composition intended for gene manipulation will be described.
Композиция, предназначенная для манипуляции с ассоциированным с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактором.A composition intended for manipulation of a factor associated with the biosynthesis of unsaturated fatty acids.
Манипуляция с веществами или модификация веществ, вовлеченных в ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор и система, предназначенная для контроля ненасыщенной жирной кислоты, в соответствии с настоящим изобретением, предпочтительно осуществляется за счет генетической манипуляции.Manipulation or modification of substances involved in the unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor and unsaturated fatty acid control system of the present invention is preferably accomplished through genetic manipulation.
В одном аспекте могут быть представлены композиция и способ манипуляции геном путем нацеливания на частичный или полный некодирующий или кодирующий участок ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора.In one aspect, a composition and method may be provided for manipulating a genome by targeting a partial or complete non-coding or coding region of an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor.
В иллюстративном варианте осуществления композиция и способ могут быть использованы в манипуляции или модификации одного или более ассоциированных с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот генов, вовлеченных в образование требуемой системы, предназначенной для контроля ненасыщенной жирной кислоты. Манипуляция или модификация может быть выполнена путем модификации нуклеиновых кислот, из которых состоит ген. В результате манипуляции включены все из нокдауна, нокаута и нокина.In an illustrative embodiment, the composition and method can be used to manipulate or modify one or more unsaturated fatty acid biosynthesis-associated genes involved in the formation of a desired unsaturated fatty acid control system. Manipulation or modification can be accomplished by modifying the nucleic acids that make up a gene. As a result of the manipulation, everything from knockdown, knockout and knockout is included.
В иллюстративном варианте осуществления манипуляция может быть выполнена путем нацеливания на промоторный участок или последовательность транскрипции, например, интронную или экзонную последовательность. Кодирующая последовательность, например, кодирующий участок, исходный кодирующий участок, могут быть целью для модификации экспрессией и нокаутом.In an illustrative embodiment, the manipulation can be accomplished by targeting a promoter region or transcription sequence, such as an intronic or exonic sequence. The coding sequence, eg the coding region, the original coding region, can be targeted for modification by expression and knockout.
В иллюстративном варианте осуществления модификация нуклеиновых кислот может представлять собой замену, делецию и/или вставку одного или более нуклеотидов, например, 1-30 п.о., 1-27 п.о., 1-25 п.о., 1-23 п.о., 1-20 п.о., 1-15 п.о., 1-10 п.о., 1-5 п.о., 1-3 п.о. или 1 п.о. нуклеотида.In an illustrative embodiment, the modification of nucleic acids may be the substitution, deletion and/or insertion of one or more nucleotides, for example, 1-30 bp, 1-27 bp, 1-25 bp, 1- 23 bp, 1-20 bp, 1-15 bp, 1-10 bp, 1-5 bp, 1-3 bp. or 1 p.o. nucleotide.
В иллюстративном варианте осуществления для нокаута одного или более ассоциированных с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот генов, устранения экспрессии одного или более генов или одного или более нокаутов одного или двух аллелей можно нацеливаться на вышеупомянутый участок, так что один или более ассоциированных с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот генов будут содержать делецию или мутацию.In an illustrative embodiment, to knock out one or more unsaturated fatty acid biosynthesis-associated genes, eliminate expression of one or more genes, or one or more knockouts of one or two alleles, the above-mentioned region may be targeted such that one or more unsaturated fatty acid biosynthesis-associated genes will contain a deletion or mutation.
В иллюстративном варианте осуществления нокдаун гена может быть использован для снижения экспрессии нежелательных аллелей или транскриптомов.In an illustrative embodiment, gene knockdown can be used to reduce the expression of undesirable alleles or transcriptomes.
В иллюстративном варианте осуществления можно нацеливаться на некодирующие последовательности промотора, энхансера, интрона, 3'UTR и/или сигнала полиаденилирования, подлежащие использованию в модификации ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот гена, влияющего на функцию биосинтеза ненасыщенной жирной кислоты.In an illustrative embodiment, non-coding sequences of a promoter, enhancer, intron, 3'UTR, and/or polyadenylation signal may be targeted for use in modifying an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated gene affecting unsaturated fatty acid biosynthesis function.
В иллюстративном варианте осуществления активность ассоциированного с биосинтезом ненасыщенной жирной кислоты гена можно регулировать, например, активировать или инактивировать путем модификации нуклеиновой кислоты гена.In an illustrative embodiment, the activity of an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated gene can be regulated, for example, activated or inactivated, by modifying the nucleic acid of the gene.
В иллюстративном варианте осуществления модификация нуклеиновой кислоты гена может инициировать каталитическое расщепление одинарной нити или двойных нитей, то есть разрушать нитиIn an illustrative embodiment, modification of a gene's nucleic acid may initiate catalytic cleavage of the single strand or double strands, i.e., disrupt the strands
- 14 046169 нуклеиновой кислоты в определенном участке целевого гена с помощью комплекса направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок, что приводит к инактивации целевого гена.- 14 046169 nucleic acid in a specific region of the target gene with the help of a guide nucleic acid-editing protein complex, which leads to inactivation of the target gene.
В иллюстративном варианте осуществления разрывы в нити нуклеиновой кислоты могут быть репарированы посредством механизма, такого как гомологичная рекомбинация или негомологичное соединение концов (NHEJ).In an illustrative embodiment, breaks in the nucleic acid strand can be repaired through a mechanism such as homologous recombination or non-homologous end joining (NHEJ).
В этом случае, если имеет место механизм NHEJ, то индуцируется изменение в последовательности ДНК по сайту расщепления, что приводит к инактивации гена. Репарация с помощью NHEJ может индуцировать замену, вставку или делецию короткого фрагмента генного и может быть использована в индуцировании нокаута соответствующего гена.In this case, if the NHEJ mechanism occurs, a change in the DNA sequence at the cleavage site is induced, which leads to gene inactivation. NHEJ repair can induce replacement, insertion, or deletion of a short gene fragment and can be used to induce knockout of the corresponding gene.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к композиции, предназначенной для манипуляции с ассоциированным с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактором.In another aspect, the present invention provides a composition for manipulating an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor.
Композиция, предназначенная для манипуляции, представляет собой композицию, которая способна осуществлять искусственную манипуляцию с ассоциированным с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактором, и предпочтительно композицию, предназначенную для генной манипуляции.A composition for manipulation is one that is capable of artificially manipulating an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor, and preferably a composition for gene manipulation.
Композиция может быть использована в генной манипуляции для одного или более ассоциированных с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот факторов, вовлеченных в образование требуемой системы, предназначенной для контроля ненасыщенной жирной кислоты.The composition can be used in gene manipulation of one or more unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factors involved in the formation of the desired system for controlling the unsaturated fatty acid.
Г енная манипуляция может быть выполнена с учетом процесса регуляции экспрессии генов.Gene manipulation can be performed taking into account the process of regulation of gene expression.
В иллюстративном варианте осуществления ее можно выполнять путем выбора подходящих средств для манипуляции каждой стадии транскрипции, процессинга РНК, транспорта РНК, расщепления РНК, трансляции и стадий регуляции модификации белка.In an illustrative embodiment, this can be accomplished by selecting appropriate means to manipulate each step of transcription, RNA processing, RNA transport, RNA cleavage, translation, and protein modification regulation steps.
В иллюстративном варианте осуществления малая РНК (sRNA) взаимодействует с мРНК или снижает ее стабильность с использованием РНК-интерференции (RNAi) или РНК-сайленсинга, а в некоторых случаях расщепляет мРНК с прерыванием доставки информации о синтезе белка, что приводит к регуляции экспрессии генетической информации.In an illustrative embodiment, small RNA (sRNA) interacts with or reduces the stability of mRNA using RNA interference (RNAi) or RNA silencing, and in some cases cleaves the mRNA, interrupting the delivery of protein synthesis information, resulting in regulation of the expression of genetic information .
Манипуляция с геном может быть выполнена путем модификации нуклеиновых кислот, из которых состоит ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор. В результате манипуляции включены все из нокдауна, нокаута и нокина.Gene manipulation can be accomplished by modifying the nucleic acids that make up the unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor. As a result of the manipulation, everything from knockdown, knockout and knockout is included.
В определенном варианте осуществления модификация нуклеиновых кислот может представлять собой замену, делецию и/или вставку одного или более нуклеотидов, например, 1-30 п.о., 1-27 п.о., 1-25 п.о., 1-23 п.о., 1-20 п.о., 1-15 п.о., 1-10 п.о., 1-5 п.о., 1-3 п.о. или 1 п.о. нуклеотида.In a particular embodiment, the modification of nucleic acids may be a substitution, deletion and/or insertion of one or more nucleotides, for example, 1-30 bp, 1-27 bp, 1-25 bp, 1- 23 bp, 1-20 bp, 1-15 bp, 1-10 bp, 1-5 bp, 1-3 bp. or 1 p.o. nucleotide.
В определенном варианте осуществления для нокаута одного или более ассоциированных с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот факторов, для устранения экспрессии одного или более факторов или для одного или более нокаутов одного или двух аллелей манипуляцию с геном можно осуществлять так, что один или более ассоциированных с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот факторов будут содержать делецию или мутацию.In a certain embodiment, to knock out one or more unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factors, to eliminate the expression of one or more factors, or for one or more knockouts of one or two alleles, a gene can be manipulated such that one or more unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factors acid factors will contain a deletion or mutation.
В определенном варианте осуществления нокдаун ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора может быть использован для снижения экспрессии нежелательных аллелей или транскриптомов.In a certain embodiment, knockdown of an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor can be used to reduce the expression of undesirable alleles or transcriptomes.
В определенном варианте осуществления модификация нуклеиновых кислот может представлять собой вставку одного или более фрагментов нуклеиновой кислоты или генов. В данном случае фрагментом нуклеиновой кислоты может быть последовательность нуклеиновой кислоты, состоящая из одного или более нуклеотидов, и длина фрагмента нуклеиновой кислоты может составлять 1-40 п.о., 1-50 п.о., 160 п.о., 1-70 п.о., 1-80 п.о., 1-90 п.о., 1-100 п.о., 1-500 п.о. или 1-1000 п.о.. В данном случае вставленным геном может быть один из ассоциированных с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот факторов или гена, обладающего иной функцией.In a certain embodiment, the modification of nucleic acids may be the insertion of one or more nucleic acid fragments or genes. Here, the nucleic acid fragment may be a nucleic acid sequence consisting of one or more nucleotides, and the length of the nucleic acid fragment may be 1-40 bp, 1-50 bp, 160 bp, 1- 70 bp, 1-80 bp, 1-90 bp, 1-100 bp, 1-500 bp or 1-1000 bp. In this case, the inserted gene may be one of the factors associated with the biosynthesis of unsaturated fatty acids or a gene with a different function.
В иллюстративном варианте осуществления в ходе модификации нуклеиновых кислот можно использовать фермент дикого типа или вариант фермента, который способен каталитически гидролизовать (расщеплять) связи между нуклеиновыми кислотами в молекуле ДНК или РНК, предпочтительно в молекуле ДНК. Также можно использовать комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок.In an exemplary embodiment, the modification of nucleic acids may use a wild-type enzyme or a variant of an enzyme that is capable of catalytically hydrolyzing (breaking down) the bonds between nucleic acids in a DNA or RNA molecule, preferably a DNA molecule. A guide nucleic acid-editing protein complex can also be used.
Например, ген можно подергать манипуляцию с использованием одной или более нуклеаз, выбранных из группы, состоящей из мегануклеазы, нуклеазы с цинковыми пальцами, CRISPR/Cas9 (белка Cas9), CRISPR-Cpf1 (белка Cpf1) и TALE-нуклеазы, за счет чего осуществляется регуляция экспрессии генетической информации.For example, a gene can be manipulated using one or more nucleases selected from the group consisting of meganuclease, zinc finger nuclease, CRISPR/Cas9 (Cas9 protein), CRISPR-Cpf1 (Cpf1 protein) and TALE nuclease, thereby achieving regulation of the expression of genetic information.
В определенном варианте осуществления без ограничения генная манипуляция может быть опосредована NHEJ или направляемой гомологией репарацией (HDR) с использованием комплекса направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок, например, системы CRISPR/Cas.In a certain embodiment, without limitation, gene manipulation may be mediated by NHEJ or homology-directed repair (HDR) using a guide nucleic acid-editing protein complex, such as the CRISPR/Cas system.
В случае механизма NHEJ может быть индуцировано изменение в последовательности ДНК по сайту расщепления с инактивацией тем самым гена. Репарация с помощью NHEJ может индуцировать замену, вставку или делецию короткого фрагмента гена и может быть использована в индуцировании нокаута соответствующего гена.In the case of the NHEJ mechanism, a change in the DNA sequence at the cleavage site can be induced, thereby inactivating the gene. NHEJ repair can induce replacement, insertion or deletion of a short gene fragment and can be used to induce knockout of the corresponding gene.
- 15 046169- 15 046169
В другом аспекте в настоящем изобретении может быть представлен сайт генной манипуляции.In another aspect, the present invention may provide a gene manipulation site.
В иллюстративном варианте осуществления, если ген модифицирован за счет опосредованной NHEJ модификацией, сайтом для генной манипуляции может быть сайт в гене, инициирующий снижение или устранение экспрессии ассоциированного с биосинтезом ненасыщенной жирной кислоты генного продукта.In an illustrative embodiment, if a gene is modified by NHEJ-mediated modification, the site for gene manipulation may be a site in the gene that initiates the reduction or elimination of expression of an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated gene product.
Например, сайт может располагаться в исходном кодирующем участке, промоторной последовательности, энхансерной последовательности, специфической интронной последовательности или специфической экзонной последовательности.For example, the site may be located in an original coding region, a promoter sequence, an enhancer sequence, a specific intronic sequence, or a specific exonic sequence.
В иллюстративном варианте осуществления композиция, предназначенная для манипуляции с ассоциированным с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактором, может нацеливаться на ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, влияющий на регуляцию биосинтеза ненасыщенной жирной кислоты, такой как ген FAD, предпочтительно ген FAD2, ген FAD3, ген FAD6, ген FAD7 или ген FAD8, служащий в качестве субъекта манипуляции. Наиболее предпочтительно композиция, предназначенная для манипуляции с ассоциированным с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактором, может нацеливаться на ген FAD2, служащий в качестве субъекта манипуляции.In an illustrative embodiment, a composition for manipulating an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor may target an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor that influences the regulation of unsaturated fatty acid biosynthesis, such as the FAD gene, preferably the FAD2 gene, the FAD3 gene, the FAD6, FAD7 gene or FAD8 gene serving as the subject of manipulation. Most preferably, a composition for manipulating an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor may target the FAD2 gene as the target for manipulation.
Примеры целевых участков гена FAD2, то есть целевых последовательностей для участков, в которых осуществляется генная манипуляция или которые распознаются для генной манипуляции, кратко описаны в табл. 1.Examples of target regions of the FAD2 gene, that is, target sequences for regions in which gene manipulation is carried out or which are recognized for gene manipulation, are briefly described in table. 1.
Целевая последовательность может нацеливаться на один или более генов.The target sequence may target one or more genes.
Целевая последовательность может одновременно нацеливаться на два или более генов. В данном случае двумя или более генами могут быть гомологичные гены или гетерологичные гены.The target sequence can simultaneously target two or more genes. Here, the two or more genes may be homologous genes or heterologous genes.
Г ен может содержать одну или более целевых последовательностей.A gene may contain one or more target sequences.
На ген можно одновременно нацеливаться по двум или более целевым последовательностям.A gene can be targeted simultaneously by two or more target sequences.
Ген может быть изменен по сайту и по количеству генных манипуляций согласно количеству целевых последовательностей.The gene can be changed by site and by the number of gene manipulations according to the number of target sequences.
Генная манипуляция может быть разработана в различных формах в зависимости от количества и положений целевых последовательностей.Gene manipulation can be designed in various forms depending on the number and positions of the target sequences.
Генная манипуляция может одновременно происходить в двух или более целевых последовательностях. В данном случае две или более целевых последовательности могут присутствовать в гомологичном гене или гетерологичном гене.Gene manipulation can occur simultaneously in two or more target sequences. Here, two or more target sequences may be present in a homologous gene or a heterologous gene.
Генная манипуляция может осуществляться одновременно в отношении двух или более генов. В данном случае двумя или более генами могут быть гомологичные гены или гетерологичные гены.Gene manipulation can be carried out simultaneously on two or more genes. Here, the two or more genes may be homologous genes or heterologous genes.
Далее в следующих таблицах показаны примеры целевых последовательностей, которые могут использоваться в вариантах осуществления по настоящему изобретению.The following tables further show examples of target sequences that may be used in embodiments of the present invention.
Таблица 1Table 1
Целевые последовательности гена FAD2FAD2 gene target sequences
- 16 046169- 16 046169
Композиция для манипуляции - система генные ножницы.Composition for manipulation - gene scissors system.
Система, предназначенная для контроля ненасыщенной жирной кислоты в соответствии с настоящим изобретением, может включать комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок в качестве композиции, предназначенной для манипуляции с ассоциированным с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактором.A system for controlling an unsaturated fatty acid in accordance with the present invention may include a guide nucleic acid-editing protein complex as a composition for manipulating an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor.
Комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок.Guide nucleic acid-editing protein complex.
Термин комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок относится к комплексу, образованному за счет взаимодействия между направляющей нуклеиновой кислотой и редактирующим белком, а комплекс нуклеиновая кислота - белок включает направляющую нуклеиновую кислоту и редактирующий белок.The term guide nucleic acid-editing protein complex refers to a complex formed by the interaction between a guide nucleic acid and an editing protein, and a nucleic acid-protein complex includes a guide nucleic acid and an editing protein.
Термин направляющая нуклеиновая кислота относится к нуклеиновой кислоте, способной распознавать целевые нуклеиновую кислоту, ген, хромосому или белок.The term targeting nucleic acid refers to a nucleic acid capable of recognizing a target nucleic acid, gene, chromosome or protein.
Направляющая нуклеиновая кислота может присутствовать в форме ДНК, РНК или гибрида ДНК/РНК и может иметь последовательность нуклеиновой кислоты из 5-150 оснований.The guide nucleic acid may be in the form of DNA, RNA, or a DNA/RNA hybrid and may have a nucleic acid sequence of 5-150 bases.
Направляющая нуклеиновая кислота может включать один или более доменов.The guide nucleic acid may include one or more domains.
Домены могут представлять собой без ограничения направляющий домен, первый комплементарный домен, линкерный домен, второй комплементарный домен, проксимальный домен или хвостовой домен.The domains may be, without limitation, a targeting domain, a first complementary domain, a linker domain, a second complementary domain, a proximal domain, or a tail domain.
Направляющая нуклеиновая кислота может включать два или более доменов, которые могут быть повторами одинаковых доменов или могут быть разными доменами.The guide nucleic acid may include two or more domains, which may be repeats of the same domains or may be different domains.
Направляющая нуклеиновая кислота может иметь одну непрерывную последовательность нуклеиновой кислоты.The guide nucleic acid may have one contiguous nucleic acid sequence.
Например, одной непрерывной последовательностью нуклеиновой кислоты может быть (N)m, где N представляет собой А, Т, С или G, или A, U, С или G, и m представляет собой целое число от 1 до 150.For example, one contiguous nucleic acid sequence may be (N)m, where N is A, T, C, or G, or A, U, C, or G, and m is an integer from 1 to 150.
Направляющая нуклеиновая кислота может иметь две или более непрерывных последовательности нуклеиновой кислоты.The guide nucleic acid may have two or more contiguous nucleic acid sequences.
Например, две или более непрерывных последовательности нуклеиновой кислоты могут представлять собой (N)m и (N)o, где N представляет собой А, Т, С или G, или A, U, С или G, m и о представляют собой целое число от 1 до 150, и m и о могут быть одинаковыми или отличаться друг от друга.For example, two or more contiguous nucleic acid sequences may be (N) m and (N)o, where N is A, T, C or G, or A, U, C or G, m and o are an integer from 1 to 150, and m and o may be the same or different from each other.
Термин редактирующий белок относится к пептиду, полипептиду или белку которой может непосредственно связываться или взаимодействовать с нуклеиновой кислотой без непосредственного связывания с ней.The term editing protein refers to a peptide whose polypeptide or protein can directly bind or interact with a nucleic acid without directly binding to it.
Редактирующий белок может представлять собой фермент. Редактирующий белок может представлять собой слитый белок.The editing protein may be an enzyme. The editing protein may be a fusion protein.
В данном случае термин слитый белок относится к белку, который получен путем слияния фермента с дополнительным доменом, пептидом, полипептидом или белком.As used herein, the term fusion protein refers to a protein that is produced by fusing an enzyme with an additional domain, peptide, polypeptide or protein.
Термин фермент относится к белку, который содержит домен, способный расщеплять нуклеиновую кислоту, ген, хромосому или белок.The term enzyme refers to a protein that contains a domain capable of degrading a nucleic acid, gene, chromosome or protein.
Дополнительные домен, пептид, полипептид или белок могут представлять собой функциональный домен, пептид, полипептид или белок, которые обладают функцией такой же или отличной от такой у фермента.The additional domain, peptide, polypeptide or protein may be a functional domain, peptide, polypeptide or protein that has the same or different function than the enzyme.
Слитый белок может включать дополнительные домен, пептид, полипептид или белок в одном или более участках амино-конца (N-конца) фермента или рядом с ним; карбокси-конца (С-конца) или рядом с ним; средней части фермента и их комбинации.The fusion protein may include an additional domain, peptide, polypeptide or protein at or near one or more amino-terminal (N-terminal) regions of the enzyme; carboxy-terminal (C-terminal) or near it; the middle part of the enzyme and their combinations.
Слитый белок может включать функциональные домен, пептид, полипептид или белок в одном или более участках N-конца фермента или рядом с ним; С-конца или рядом с ним; средней части фермента и их комбинации.The fusion protein may include a functional domain, peptide, polypeptide or protein at or near one or more regions of the N-terminus of the enzyme; C-end or near it; the middle part of the enzyme and their combinations.
Комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок может служить для модификации субъекта.The guide nucleic acid-editing protein complex may serve to modify the subject.
Субъект может представлять собой целевую нуклеиновую кислоту, ген, хромосому или белок.The subject may be a target nucleic acid, gene, chromosome or protein.
Например, комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок может приводить к итоговой регуляции (например, к ингибированию, подавлению, снижению, усилению или стимулированию) экспрессии представляющего интерес белка, к удалению белка или экспрессии нового белка.For example, a targeting nucleic acid-editing protein complex may result in the resulting regulation (eg, inhibition, suppression, reduction, enhancement, or stimulation) of the expression of a protein of interest, the removal of a protein, or the expression of a new protein.
В данном случае комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок может действовать на уровне ДНК, РНК, гена или хромосомы.In this case, the guiding nucleic acid-editing protein complex can act at the level of DNA, RNA, gene or chromosome.
Комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок может действовать на стадиях транскрипции и трансляции гена.The guiding nucleic acid-editing protein complex can act at the stages of gene transcription and translation.
- 17 046169- 17 046169
Комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок может действовать на уровне белка.The guide nucleic acid-editing protein complex can act at the protein level.
1. Направляющие нуклеиновые кислоты.1. Guide nucleic acids.
Направляющая нуклеиновая кислота представляет собой нуклеиновую кислоту, которая способна распознавать целевые нуклеиновую кислоту, ген, хромосому или белок и образует комплекс направляющая нуклеиновая кислота-белок.A guide nucleic acid is a nucleic acid that is capable of recognizing a target nucleic acid, gene, chromosome or protein and forms a guide nucleic acid-protein complex.
В данном случае направляющая нуклеиновая кислота сконструирована для распознавания или нацеливания на нуклеиновую кислоту, ген, хромосому или белок, на которые нацеливается комплекс направляющая нуклеиновая кислота-белок.Here, the guide nucleic acid is designed to recognize or target the nucleic acid, gene, chromosome or protein that is targeted by the guide nucleic acid-protein complex.
Направляющая нуклеиновая кислота может присутствовать в форме ДНК, РНК или смеси ДНК/РНК и имеет последовательность нуклеиновой кислоты из 5-150 оснований.The guide nucleic acid may be in the form of DNA, RNA or a mixture of DNA/RNA and has a nucleic acid sequence of 5-150 bases.
Направляющая нуклеиновая кислота может присутствовать в линейной или кольцевой форме.The guide nucleic acid may be present in linear or circular form.
Направляющая нуклеиновая кислота может представлять собой одну непрерывную последовательность нуклеиновой кислоты.The guide nucleic acid may be a single contiguous nucleic acid sequence.
Например, одной непрерывной последовательностью нуклеиновой кислоты может быть (N)m, где N представляет собой А, Т, С или G, или A, U, С или G, и m представляет собой целое число от 1 до 150.For example, one contiguous nucleic acid sequence may be (N) m , where N is A, T, C, or G, or A, U, C, or G, and m is an integer from 1 to 150.
Направляющая нуклеиновая кислота может представлять собой две или более непрерывных последовательности нуклеиновой кислоты.The guide nucleic acid may be two or more contiguous nucleic acid sequences.
Например, две или более непрерывных последовательности нуклеиновой кислоты могут представлять собой (N)m и (N)o, где N представляет собой А, Т, С или G, или A, U, С или G, m и о представляют собой целое число от 1 до 150, и могут быть одинаковыми или отличаться друг от друга.For example, two or more contiguous nucleic acid sequences may be (N) m and (N)o, where N is A, T, C or G, or A, U, C or G, m and o are an integer from 1 to 150, and may be the same or different from each other.
Направляющая нуклеиновая кислота может включать один или более доменов.The guide nucleic acid may include one or more domains.
В данном случае домены могут представлять собой без ограничения направляющий домен, первый комплементарный домен, линкерный домен, второй комплементарный домен, проксимальный домен или хвостовой домен.In this case, the domains may be, without limitation, a targeting domain, a first complementary domain, a linker domain, a second complementary domain, a proximal domain, or a tail domain.
Направляющая нуклеиновая кислота может включать два или более доменов, которые могут быть повторами одинаковых доменов или могут быть разными доменами.The guide nucleic acid may include two or more domains, which may be repeats of the same domains or may be different domains.
Домены будут описаны ниже.The domains will be described below.
i) Направляющий домен.i) Directing domain.
Термин направляющий домен представляет собой домен с комплементарной направляющей последовательностью, которая способна образовывать комплементарную связь с целевой последовательностью в целевых гене или нуклеиновой кислоте, и служит для специфического взаимодействия с целевыми геном или нуклеиновой кислотой.The term targeting domain is a domain with a complementary targeting sequence that is capable of forming a complementary bond with a target sequence in a target gene or nucleic acid, and serves to specifically interact with the target gene or nucleic acid.
Направляющая последовательность представляет собой последовательность нуклеиновой кислоты, комплементарную целевой последовательности в целевых гене или нуклеиновой кислоте, которая характеризуется, например, по меньшей мере 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% или больше комплементарностью или полной комплементарностью.A guide sequence is a nucleic acid sequence complementary to a target sequence in a target gene or nucleic acid that is, for example, at least 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% or more complementary or fully complementary.
Направляющий домен может представлять собой последовательность из 5-50 оснований.The targeting domain may be a sequence of 5-50 bases.
В качестве примера направляющий домен может представлять собой последовательность из 5-50, 10-50, 15-50, 20-50, 25-50, 30-50, 35-50, 40-50 или 45-50 оснований.By way of example, the targeting domain may be a sequence of 5-50, 10-50, 15-50, 20-50, 25-50, 30-50, 35-50, 40-50, or 45-50 bases.
В качестве другого примера, направляющий домен может представлять собой последовательность из 1-5, 5-10, 10-15, 15-20, 20-25, 25-30, 30-35, 35-40, 40-45 или 45-50 оснований.As another example, the targeting domain may be a sequence of 1-5, 5-10, 10-15, 15-20, 20-25, 25-30, 30-35, 35-40, 40-45, or 45- 50 bases.
Направляющий домен может иметь направляющую последовательность.The guide domain may have a guide sequence.
Направляющая последовательность может представлять собой комплементарную последовательность оснований, которая может образовывать комплементарную связь с целевой последовательностью в целевых гене или нуклеиновой кислоте.The guide sequence may be a complementary base sequence that can form a complementary linkage to a target sequence in the target gene or nucleic acid.
Направляющая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты, комплементарную целевой последовательности в целевых гене или нуклеиновой кислоте, которая характеризуется, например, по меньшей мере 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% или больше комплементарностью или полной комплементарностью.The guide sequence may be a nucleic acid sequence complementary to a target sequence in the target gene or nucleic acid that is, for example, at least 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% or greater complementarity or complete complementarity .
Направляющая последовательность может представлять собой последовательность из 5-50 оснований.The guide sequence may be a sequence of 5-50 bases.
В качестве примера направляющий домен может представлять собой последовательность из 5-50, 10-50, 15-50, 20-50, 25-50, 30-50, 35-50, 40-50 или 45-50 оснований.By way of example, the targeting domain may be a sequence of 5-50, 10-50, 15-50, 20-50, 25-50, 30-50, 35-50, 40-50, or 45-50 bases.
В качестве другого примера направляющая последовательность может представлять собой последовательность из 1-5, 5-10, 10-15, 15-20, 20-25, 25-30, 30-35, 35-40, 40-45 или 45-50 оснований.As another example, the guide sequence may be a sequence of 1-5, 5-10, 10-15, 15-20, 20-25, 25-30, 30-35, 35-40, 40-45, or 45-50 grounds.
Кроме того, направляющий домен может включать направляющую последовательность и дополнительную последовательность оснований.In addition, the targeting domain may include a targeting sequence and an additional base sequence.
Дополнительная последовательность оснований может быть использована для улучшения или снижения функции направляющего домена.Additional base sequence can be used to improve or reduce the function of the targeting domain.
Дополнительная последовательность оснований может быть использована для улучшения или снижения функции направляющей последовательности.Additional base sequence can be used to improve or reduce the function of the guide sequence.
- 18 046169- 18 046169
Дополнительная последовательность оснований может представлять собой последовательность из 1-35 оснований.The additional base sequence may be a sequence of 1-35 bases.
В одном примере дополнительная последовательность оснований может представлять собой последовательность из 5-35, 10-35, 15-35, 20-35, 25-35 или 30-35 оснований.In one example, the additional base sequence may be a sequence of 5-35, 10-35, 15-35, 20-35, 25-35, or 30-35 bases.
В качестве другого примера, дополнительная последовательность оснований может представлять собой последовательность из 1-5, 5-10, 10-15, 15-20, 20-25, 25-30 или 30-35 оснований.As another example, the additional base sequence may be a sequence of 1-5, 5-10, 10-15, 15-20, 20-25, 25-30, or 30-35 bases.
Дополнительная последовательность оснований может быть расположена на 5'-конце направляющей последовательности.An additional base sequence may be located at the 5' end of the guide sequence.
Дополнительная последовательность оснований может быть расположена на 3'-конце направляющей последовательности.An additional base sequence may be located at the 3' end of the guide sequence.
ii) Первый комплементарный домен.ii) First complementary domain.
Термин первый комплементарный домен представляет собой последовательность нуклеиновой кислоты, включающую последовательность нуклеиновой кислоты, комплементарную второму комплементарному домену и обладающую достаточной степенью комплементарности, чтобы образовывать двойную нить со вторым комплементарным доменом.The term first complementary domain is a nucleic acid sequence comprising a nucleic acid sequence complementary to the second complementary domain and having a sufficient degree of complementarity to form a double strand with the second complementary domain.
Первый комплементарный домен может представлять собой последовательность из 5-35 оснований.The first complementary domain may be a sequence of 5-35 bases.
В качестве примера первый комплементарный домен может представлять собой последовательность из 5-35, 10-35, 15-35, 20-35, 25-35 или 30-35 оснований.By way of example, the first complementary domain may be a sequence of 5-35, 10-35, 15-35, 20-35, 25-35, or 30-35 bases.
В качестве другого примера первый комплементарный домен может представлять собой последовательность из 1-5, 5-10, 10-15, 15-20, 20-25, 25-30 или 30-35 оснований.As another example, the first complementary domain may be a sequence of 1-5, 5-10, 10-15, 15-20, 20-25, 25-30, or 30-35 bases.
iii) Линкерный домен.iii) Linker domain.
Термин линкерный домен представляет собой последовательность нуклеиновой кислоты, соединяющую два или более доменов, которые являются двумя или более идентичными или разными доменами. Линкерный домен может быть соединен с двумя или более доменами ковалентной связью или нековалентной связью или может соединять два или более доменов ковалентной связью или нековалентной связью.The term linker domain is a nucleic acid sequence connecting two or more domains, which are two or more identical or different domains. A linker domain may be connected to two or more domains by a covalent bond or a non-covalent bond, or may connect two or more domains by a covalent bond or a non-covalent bond.
Линкерный домен может представлять собой последовательность из 1-30 оснований.The linker domain may be a sequence of 1-30 bases.
В одном примере линкерный домен может представлять собой последовательность из 1-5, 5-10, 1015, 15-20, 20-25 или 25-30 оснований.In one example, the linker domain may be a sequence of 1-5, 5-10, 1015, 15-20, 20-25, or 25-30 bases.
В качестве другого примера, линкерный домен может представлять собой последовательность из 130, 5-30, 10-30, 15-30, 20-30 или 25-30 оснований.As another example, the linker domain may be a sequence of 130, 5-30, 10-30, 15-30, 20-30, or 25-30 bases.
iv) Второй комплементарный домен.iv) Second complementary domain.
Термин второй комплементарными домен представляет собой последовательность нуклеиновой кислоты, включающую последовательность нуклеиновой кислоты, комплементарную первому комплементарному домену, и обладающую достаточной степенью комплементарности, чтобы образовывать двойную нить с первым комплементарным доменом.The term second complementary domain is a nucleic acid sequence comprising a nucleic acid sequence complementary to the first complementary domain and having a sufficient degree of complementarity to form a double strand with the first complementary domain.
Второй комплементарный домен может иметь последовательность оснований, комплементарную первому комплементарному домену, и последовательность оснований, не являющуюся комплементарной первому комплементарному домену, например, последовательность оснований, не образующую двойную нить с первым комплементарным доменом, и может иметь более длинную последовательность оснований, чем у первого комплементарного домена.The second complementary domain may have a base sequence complementary to the first complementary domain and a base sequence that is not complementary to the first complementary domain, e.g., a base sequence that does not form a double strand with the first complementary domain, and may have a longer base sequence than the first complementary domain. domain.
Второй комплементарный домен может иметь последовательность из 5-35 оснований.The second complementary domain may have a sequence of 5-35 bases.
В качестве примера второй комплементарными домен может представлять собой последовательность из 1-5, 35-10, 35-15, 35-20, 35-25, 35-30 или 35-35 оснований.By way of example, the second complementary domain may be a sequence of 1-5, 35-10, 35-15, 35-20, 35-25, 35-30, or 35-35 bases.
В качестве другого примера второй комплементарный домен может представлять собой последовательность из 1-5, 5-10, 10-15, 15-20, 20-25, 25-30 или 30-35 оснований.As another example, the second complementary domain may be a sequence of 1-5, 5-10, 10-15, 15-20, 20-25, 25-30, or 30-35 bases.
v) Проксимальный домен.v) Proximal domain.
Термин проксимальный домен представляет собой последовательность нуклеиновой кислоты, расположенную смежно со вторым комплементарным доменом.The term proximal domain is a nucleic acid sequence located adjacent to the second complementary domain.
Проксимальный домен может иметь комплементарную последовательность оснований и может быть образован в виде двойной нити за счет комплементарной последовательности оснований.The proximal domain may have a complementary base sequence and may be formed as a double strand by complementary base sequence.
Проксимальный домен может представлять собой последовательность из 1-20 оснований.The proximal domain may be a sequence of 1-20 bases.
В одном примере проксимальный домен может представлять собой последовательность из 1-20, 520, 10-20 или 15-20 оснований.In one example, the proximal domain may be a sequence of 1-20, 520, 10-20, or 15-20 bases.
В качестве другого примера, проксимальный домен может представлять собой последовательность из 1-5, 5-10, 10-15 или 15-20 оснований.As another example, the proximal domain may be a sequence of 1-5, 5-10, 10-15 or 15-20 bases.
vi) Хвостовой домен.vi) Tail domain.
Термин хвостовой домен представляет собой последовательность нуклеиновой кислоты, расположенную в одном или нескольких концах с обоих концов направляющей нуклеиновой кислоты.The term tail domain is a nucleic acid sequence located at one or more ends at both ends of the guide nucleic acid.
Хвостовой домен может иметь комплементарную последовательность оснований и может быть образован в виде двойной нити за счет комплементарной последовательности оснований.The tail domain may have a complementary base sequence and may be formed as a double strand by complementary base sequence.
Хвостовой домен может представлять собой последовательность из 1-50 оснований.The tail domain can be a sequence of 1-50 bases.
- 19 046169- 19 046169
В качестве примера хвостовой домен может представлять собой последовательность из 5-50, 10-50, 15-50, 20-50, 25-50, 30-50, 35-50, 40-50 или 45-50 оснований.By way of example, the tail domain may be a sequence of 5-50, 10-50, 15-50, 20-50, 25-50, 30-50, 35-50, 40-50, or 45-50 bases.
В качестве другого примера, хвостовой домен может представлять последовательность из 1-5, 5-10, 10-15, 15-20, 20-25, 25-30, 30-35, 35-40, 40-45 или 45-50 оснований.As another example, the tail domain may be a sequence of 1-5, 5-10, 10-15, 15-20, 20-25, 25-30, 30-35, 35-40, 40-45, or 45-50 grounds.
При этом часть или все из последовательностей нуклеиновой кислоты включены в домены, то есть направляющий домен, первый комплементарный домен, линкерный домен, второй комплементарный домен, проксимальный домен и хвостовой домен могут избирательно или дополнительно содержать химическую модификацию.In this case, part or all of the nucleic acid sequences are included in domains, that is, the targeting domain, the first complementary domain, the linker domain, the second complementary domain, the proximal domain and the tail domain may selectively or additionally contain a chemical modification.
Химическая модификация может представлять собой без ограничения метилирование, ацетилирование, фосфорилирование, фосфоротиоатную связь, закрытую нуклеиновую кислоту (LNA), 2'-О-метил3'-фосфоротиоат (MS) или 2'-О-метил-3'-тиоРАСЕ (MSP).The chemical modification may be, but is not limited to, methylation, acetylation, phosphorylation, phosphorothioate linkage, locked nucleic acid (LNA), 2'-O-methyl3'-phosphorothioate (MS) or 2'-O-methyl-3'-thioPACE (MSP) .
Направляющая нуклеиновая кислота включает один или более доменов. Направляющая нуклеиновая кислота может включать направляющий домен. Направляющая нуклеиновая кислота может включать первый комплементарный домен. Направляющая нуклеиновая кислота может включать линкерный домен. Направляющая нуклеиновая кислота может включать второй комплементарный домен. Направляющая нуклеиновая кислота может включать проксимальный домен. Направляющая нуклеиновая кислота может включать хвостовой домен. В данном случае это могут быть 1, 2, 3, 4, 5, 6 или больше доменов.The guide nucleic acid includes one or more domains. The guide nucleic acid may include a targeting domain. The guide nucleic acid may include a first complementary domain. The guide nucleic acid may include a linker domain. The guide nucleic acid may include a second complementary domain. The guide nucleic acid may include a proximal domain. The guide nucleic acid may include a tail domain. In this case, it could be 1, 2, 3, 4, 5, 6 or more domains.
Направляющая нуклеиновая кислота может включать 1, 2, 3, 4, 5, 6 или больше направляющих доменов.The guide nucleic acid may include 1, 2, 3, 4, 5, 6 or more guide domains.
Направляющая нуклеиновая кислота может включать 1, 2, 3, 4, 5, 6 или больше первых комплементарных доменов.The guide nucleic acid may include 1, 2, 3, 4, 5, 6 or more first complementary domains.
Направляющая нуклеиновая кислота может включать 1, 2, 3, 4, 5, 6 или больше линкерных доменов.The guide nucleic acid may include 1, 2, 3, 4, 5, 6 or more linker domains.
Направляющая нуклеиновая кислота может включать 1, 2, 3, 4, 5, 6 или больше вторых комплементарных доменов.The guide nucleic acid may include 1, 2, 3, 4, 5, 6 or more second complementary domains.
Направляющая нуклеиновая кислота может включать 1, 2, 3, 4, 5, 6 или больше проксимальных доменов.The guide nucleic acid may include 1, 2, 3, 4, 5, 6 or more proximal domains.
Направляющая нуклеиновая кислота может включать 1, 2, 3, 4, 5, 6 или больше хвостовых доменов.The guide nucleic acid may include 1, 2, 3, 4, 5, 6 or more tail domains.
В данном случае в направляющей нуклеиновой кислоте один тип домена может быть дублирован.In this case, one type of domain may be duplicated in the guide nucleic acid.
Направляющая нуклеиновая кислота может включать несколько доменов с дублированием или без нее.The guide nucleic acid may include multiple domains, with or without duplication.
Направляющая нуклеиновая кислота может включать один и тот же тип домена. В данном случае один и тот же тип домена может иметь одинаковую последовательность нуклеиновой кислоты или отличные последовательности нуклеиновой кислоты.The guide nucleic acid may include the same type of domain. Here, the same type of domain may have the same nucleic acid sequence or different nucleic acid sequences.
Направляющая нуклеиновая кислота может включать два типа доменов. В данном случае два разных типа доменов могут иметь разные последовательности нуклеиновой кислоты или одинаковую последовательность нуклеиновой кислоты.The guide nucleic acid may include two types of domains. In this case, two different types of domains may have different nucleic acid sequences or the same nucleic acid sequence.
Направляющая нуклеиновая кислота может включать три типа доменов. В данном случае три разных типа доменов могут иметь разные последовательности нуклеиновой кислоты или одинаковую последовательность нуклеиновой кислоты.The guide nucleic acid may include three types of domains. In this case, the three different types of domains may have different nucleic acid sequences or the same nucleic acid sequence.
Направляющая нуклеиновая кислота может включать четыре типа доменов. В данном случае четыре разных типа доменов могут иметь разные последовательности нуклеиновой кислоты или одинаковую последовательность нуклеиновой кислоты.The guide nucleic acid may include four types of domains. In this case, the four different types of domains may have different nucleic acid sequences or the same nucleic acid sequence.
Направляющая нуклеиновая кислота может включать пять типов доменов. В данном случае пять разных типов доменов могут иметь разные последовательности нуклеиновой кислоты или одинаковую последовательность нуклеиновой кислоты.The guide nucleic acid may include five types of domains. In this case, the five different types of domains may have different nucleic acid sequences or the same nucleic acid sequence.
Направляющая нуклеиновая кислота может включать шесть типов доменов. В данном случае шесть разных типов доменов могут иметь разные последовательности нуклеиновой кислоты или одинаковую последовательность нуклеиновой кислоты.The guide nucleic acid may include six types of domains. In this case, the six different types of domains may have different nucleic acid sequences or the same nucleic acid sequence.
Например, направляющая нуклеиновая кислота может состоять из [направляющего домена][первого комплементарного домена]-[линкерного домена]-[второго комплементарного домена][линкерного домена]-[направляющего домена]-[первого комплементарного домена]-[линкерного домена]-[второго комплементарного домена]. В данном случае два направляющих домена могут включать направляющие последовательности для разных или одинаковых целей, при этом два первых комплементарных домена и два вторых комплементарных домена могут иметь одинаковые или разные последовательности нуклеиновой кислоты. Если направляющие домены включают направляющие последовательности для разных целей, то направляющие нуклеиновые кислоты могут специфически связываться с двумя разными целями, и в данном случае специфические связывания могут быть выполнены одновременно или последовательно. Кроме того, линкерные домены могут быть расщеплены специфическими ферментами, и направляющие нуклеиновые кислоты могут быть разделены на две или три части в присутствии специфических ферментов.For example, a targeting nucleic acid may consist of [targeting domain][first complementary domain]-[linker domain]-[second complementary domain][linker domain]-[targeting domain]-[first complementary domain]-[linker domain]-[ second complementary domain]. In this case, the two targeting domains may include targeting sequences for different or the same purposes, wherein the first two complementary domains and the two second complementary domains may have the same or different nucleic acid sequences. If the targeting domains include targeting sequences for different targets, then the targeting nucleic acids can specifically bind to two different targets, in which case the specific bindings can be performed simultaneously or sequentially. In addition, linker domains can be cleaved by specific enzymes, and guide nucleic acids can be separated into two or three parts in the presence of specific enzymes.
В качестве конкретного примера направляющей нуклеиновой кислоты в соответствии с настоящимAs a specific example of a guide nucleic acid according to the present
- 20 046169 изобретением ниже будет описана gRNA.- 20 046169 gRNA will be described below by the invention.
Термин gRNA относится к нуклеиновой кислоте, способной специфически нацеливаться на комплекс gRNA-фермент CRISPR, то есть комплекс CRISPR, в отношении целевых гена или нуклеиновой кислоты. Кроме того, gRNA представляет собой специфическую для нуклеиновой кислоты РНК, которая может связываться с ферментом CRISPR и направлять фермент CRISPR на целевые ген или нуклеиновую кислоту.The term gRNA refers to a nucleic acid capable of specifically targeting the gRNA-CRISPR enzyme complex, that is, the CRISPR complex, to a target gene or nucleic acid. In addition, gRNA is a nucleic acid-specific RNA that can bind to the CRISPR enzyme and direct the CRISPR enzyme to a target gene or nucleic acid.
gRNA может включать несколько доменов. Из-за каждого домена взаимодействия могут происходить в трехмерной структуре или активной форме нити gRNA, или между этими нитями.gRNA can contain multiple domains. Due to each domain, interactions can occur within the three-dimensional structure or active form of the gRNA strand, or between these strands.
gRNA можно назвать однонитевой gRNA (одной молекулой РНК) или двухнитевой gRNA (включающей более одной, как правило, две отдельных молекулы РНК).gRNA can be called a single-stranded gRNA (a single RNA molecule) or a double-stranded gRNA (comprising more than one, usually two separate RNA molecules).
В одном иллюстративном варианте осуществления однонитевая gRNA может включать направляющий домен, то есть домен, включающий направляющую последовательность, способную образовывать комплементарную связь с целевыми геном или нуклеиновой кислотой; первый комплементарный домен; линкерный домен; второй комплементарный домен, домен, имеющий последовательность, комплементарную последовательности первого комплементарного домена, за счет чего образуется двухнитевая нуклеиновая кислота с первым комплементарным доменом; проксимальный домен и необязательно хвостовой домен в 5'-3'-направлении.In one illustrative embodiment, a single-stranded gRNA may include a targeting domain, that is, a domain including a targeting sequence capable of forming a complementary linkage to a target gene or nucleic acid; first complementary domain; linker domain; a second complementary domain, a domain having a sequence complementary to the sequence of the first complementary domain, thereby forming a double-stranded nucleic acid with a first complementary domain; a proximal domain and optionally a tail domain in the 5'-3' direction.
В другом варианте осуществления двухнитевая gRNA может включать первую нить, которая включает направляющий домен, то есть домен, включающий направляющую последовательность, способную образовывать комплементарную связь с целевыми геном или нуклеиновой кислотой и первым комплементарным доменом; и вторую нить, которая включает второй комплементарный домен, домен, имеющий последовательность, комплементарную последовательности первого комплементарного домена, за счет чего образуется двухнитевая нуклеиновая кислота с первым комплементарным доменом; проксимальный домен и необязательно хвостовой домен в 5'-3'-направлении.In another embodiment, the double-stranded gRNA may include a first strand that includes a targeting domain, that is, a domain including a targeting sequence capable of forming a complementary linkage to a target gene or nucleic acid and a first complementary domain; and a second strand that includes a second complementary domain, a domain having a sequence complementary to that of the first complementary domain, thereby forming a double-stranded nucleic acid with a first complementary domain; a proximal domain and optionally a tail domain in the 5'-3' direction.
В данном случае первая нить может быть названа crRNA, а вторая нить может быть названа tracrRNA. crRNA может включать направляющий домен и первый комплементарный домен, a tracrRNA может включать второй комплементарный домен, проксимальный домен и необязательно хвостовой домен.In this case, the first strand may be called crRNA and the second strand may be called tracrRNA. The crRNA may include a guide domain and a first complementary domain, and the tracrRNA may include a second complementary domain, a proximal domain, and optionally a tail domain.
В следующем варианте осуществления однонитевая gRNA может включать направляющий домен, то есть домен, включающий направляющую последовательность, способную образовывать комплементарную связь с целевыми геном или нуклеиновой кислотой; первый комплементарный домен; второй комплементарный домен и домен, имеющий последовательность, комплементарную последовательности первого комплементарного домена, за счет чего образуется двухнитевая нуклеиновая кислота с первым комплементарным доменом в 5'-3'-направлении.In a further embodiment, the single-stranded gRNA may include a targeting domain, that is, a domain including a targeting sequence capable of forming a complementary linkage to a target gene or nucleic acid; first complementary domain; a second complementary domain and a domain having a sequence complementary to the sequence of the first complementary domain, thereby forming a double-stranded nucleic acid with the first complementary domain in the 5'-3' direction.
i) Направляющий домен.i) Directing domain.
Направляющий домен включает комплементарную направляющую последовательность, способную образовывать комплементарную связь с целевой последовательностью в целевом гене или нуклеиновой кислоте. Направляющая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты, которая характеризуется комплементарностью с целевой последовательностью в целевых гене или нуклеиновой кислоте, например, по меньшей мере 70%, 75%, 80%, 85%, 90% или 95% или большей комплементарностью или полной комплементарностью. Считается, что направляющий домен позволяет комплексу gRNA-Cas, то есть комплексу CRISPR, специфически взаимодействовать с целевыми геном или нуклеиновой кислотой.The targeting domain includes a complementary targeting sequence capable of forming a complementary linkage to a target sequence in the target gene or nucleic acid. The guide sequence may be a nucleic acid sequence that has complementarity with a target sequence in the target gene or nucleic acid, for example, at least 70%, 75%, 80%, 85%, 90% or 95% complementarity or greater complementarity or complete complementarity . The targeting domain is believed to allow the gRNA-Cas complex, that is, the CRISPR complex, to specifically interact with a target gene or nucleic acid.
Направляющий домен может представлять собой последовательность из 5-50 оснований.The targeting domain may be a sequence of 5-50 bases.
В иллюстративном варианте осуществления направляющий домен может представлять собой последовательность из 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 или 25 оснований.In an illustrative embodiment, the targeting domain may be a sequence of 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, or 25 bases.
В иллюстративном варианте осуществления направляющий домен может включать последовательность из 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 или 25 оснований.In an illustrative embodiment, the targeting domain may comprise a sequence of 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, or 25 bases.
В данном случае направляющий домен может включать направляющую последовательность.In this case, the targeting domain may include a targeting sequence.
Направляющая последовательность может представлять собой комплементарную последовательность оснований, способную образовывать комплементарную связь с целевой последовательностью в целевых гене или нуклеиновой кислоте.The guide sequence may be a complementary base sequence capable of forming a complementary linkage to a target sequence in the target gene or nucleic acid.
Направляющая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты, комплементарную целевой последовательности в целевых гене или нуклеиновой кислоте, которая характеризуется, например, по меньшей мере 70%, 75%, 80%, 85%, 90% или 95% или большей комплементарностью или полной комплементарностью.The guide sequence may be a nucleic acid sequence complementary to a target sequence in the target gene or nucleic acid that is, for example, at least 70%, 75%, 80%, 85%, 90% or 95% or greater complementarity or complete complementarity .
В одном иллюстративном варианте осуществления направляющая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты, комплементарную целевому гену, то есть целевой последовательности ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора, такого как ген FAD, предпочтительно ген FAD2, ген FAD3, ген FAD6, ген FAD7 или ген FAD8, которая характеризуется, например, по меньшей мере 70%, 75%, 80%, 85%, 90% или 95%, или больше комплементарностью или полной комплементарностью.In one illustrative embodiment, the targeting sequence may be a nucleic acid sequence complementary to a target gene, that is, a target sequence of an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor such as a FAD gene, preferably a FAD2 gene, a FAD3 gene, a FAD6 gene, a FAD7 gene, or a FAD8 gene , which is characterized, for example, by at least 70%, 75%, 80%, 85%, 90% or 95%, or more complementarity or complete complementarity.
Направляющая последовательность может представлять собой последовательность из 5-50 основаThe guide sequence may be a sequence of 5-50 bases
- 21 046169 ний.- 21 046169 ni.
В иллюстративном варианте осуществления направляющая последовательность может представлять собой последовательность из 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 или 25 оснований.In an illustrative embodiment, the guide sequence may be a sequence of 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, or 25 bases.
В одном иллюстративном варианте осуществления направляющая последовательность может включать последовательность из 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 или 25 оснований.In one illustrative embodiment, the guide sequence may include a sequence of 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, or 25 bases.
В одном иллюстративном варианте осуществления направляющая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты, комплементарную целевой последовательности гена FAD2, которая представляет собой последовательность из 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 или 25 оснований.In one illustrative embodiment, the targeting sequence may be a nucleic acid sequence complementary to the FAD2 gene target sequence, which is a sequence of 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, or 25 bases.
В одном иллюстративном варианте осуществления направляющая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты, комплементарную целевой последовательности гена FAD3, которая представляет собой последовательность из 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 или 25 оснований.In one illustrative embodiment, the targeting sequence may be a nucleic acid sequence complementary to the FAD3 gene target sequence, which is a sequence of 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, or 25 bases.
В одном иллюстративном варианте осуществления направляющая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты, комплементарную целевой последовательности гена FAD6, которая представляет собой последовательность из 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 или 25 оснований.In one illustrative embodiment, the targeting sequence may be a nucleic acid sequence complementary to the FAD6 gene target sequence, which is a sequence of 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, or 25 bases.
В одном иллюстративном варианте осуществления направляющая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты, комплементарную целевой последовательности гена FAD7, которая представляет собой последовательность из 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 или 25 оснований.In one illustrative embodiment, the targeting sequence may be a nucleic acid sequence complementary to the FAD7 gene target sequence, which is a sequence of 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, or 25 bases.
В одном иллюстративном варианте осуществления направляющая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты, комплементарную целевой последовательности гена FAD8, которая представляет собой последовательность из 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 или 25 оснований.In one illustrative embodiment, the targeting sequence may be a nucleic acid sequence complementary to the FAD8 gene target sequence, which is a sequence of 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, or 25 bases.
В данном случае целевые последовательности целевых генов, то есть ассоциированных с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот факторов, таких как ген FAD2, для направляющей последовательности приведены выше в табл. 1, при этом настоящее изобретение не ограничивается ими.In this case, the target sequences of the target genes, that is, factors associated with the biosynthesis of unsaturated fatty acids, such as the FAD2 gene, for the guide sequence are given above in table. 1, but the present invention is not limited to them.
В данном случае направляющий домен может включать направляющую последовательность и дополнительную последовательность оснований.In this case, the targeting domain may include a targeting sequence and an additional base sequence.
Дополнительная последовательность оснований может представлять собой последовательность из 1-35 оснований.The additional base sequence may be a sequence of 1-35 bases.
В одном иллюстративном варианте осуществления дополнительная последовательность оснований может представлять собой последовательность из 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 или 10 оснований.In one illustrative embodiment, the additional base sequence may be a sequence of 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, or 10 bases.
Например, дополнительная последовательность оснований может представлять собой последовательность из одного основания гуанина (G), или последовательность из двух оснований GG.For example, the additional base sequence may be a single guanine (G) base sequence, or a double GG base sequence.
Дополнительная последовательность оснований может быть расположена на 5'-конце направляющей последовательности.An additional base sequence may be located at the 5' end of the guide sequence.
Дополнительная последовательность оснований может быть расположена на 3'-конце направляющей последовательности.An additional base sequence may be located at the 3' end of the guide sequence.
В частности, часть или все из последовательностей оснований направляющего домена могут включать химическую модификацию. Химическая модификация может представлять собой метилирование, ацетилирование, фосфорилирование, фосфоротиоатную связь, закрытую нуклеиновую кислоту (LNA), 2'О-метил-3'-фосфоротиоат (MS) или 2'-О-метил-3'-тиоРАСЕ (MSP), при этом настоящее изобретение не ограничивается ими.In particular, part or all of the base sequences of the targeting domain may include chemical modification. The chemical modification may be methylation, acetylation, phosphorylation, phosphorothioate linkage, locked nucleic acid (LNA), 2'O-methyl-3'-phosphorothioate (MS) or 2'-O-methyl-3'-thioPACE (MSP), however, the present invention is not limited to them.
ii) Первый комплементарный домен.ii) First complementary domain.
Первый комплементарный домен включает последовательность нуклеиновой кислоты, комплементарную второму комплементарному домену и обладающую достаточной степенью комплементарности, чтобы образовывать двойную нить со вторым комплементарным доменом.The first complementary domain includes a nucleic acid sequence complementary to the second complementary domain and having a sufficient degree of complementarity to form a double strand with the second complementary domain.
В данном случае первый комплементарный домен может представлять собой последовательность из 5-35 оснований. Первый комплементарный домен может включать последовательность из 5-35 оснований.In this case, the first complementary domain may be a sequence of 5-35 bases. The first complementary domain may include a sequence of 5-35 bases.
В одном иллюстративном варианте осуществления первый комплементарный домен может представлять собой последовательность из 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 или 25 оснований.In one illustrative embodiment, the first complementary domain may be the sequence of 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 , 24 or 25 bases.
В другом варианте осуществления первый комплементарный домен может включать последовательность из 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 или 25 оснований.In another embodiment, the first complementary domain may include the sequence of 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 or 25 bases.
Первый комплементарный домен может характеризоваться гомологией с природным первым комплементарным доменом или может быть получен из природного первого комплементарного домена. Кроме того, первый комплементарный домен может иметь отличие в последовательности оснований первого комплементарного домена в соответствии с видами, существующими в природе, может быть получен из первого комплементарного домена, содержащегося у видов, существующих в природе, илиThe first complementary domain may have homology to a naturally occurring first complementary domain or may be derived from a naturally occurring first complementary domain. In addition, the first complementary domain may have a difference in the base sequence of the first complementary domain according to species existing in nature, may be derived from the first complementary domain contained in species existing in nature, or
- 22 046169 может характеризоваться частичной или полной гомологией с первым комплементарным доменом, содержащимся у видов, существующих в природе.- 22 046169 may be characterized by partial or complete homology with the first complementary domain contained in species existing in nature.
В одном иллюстративном варианте осуществления первый комплементарный домен может характеризоваться частичной, то есть по меньшей мере 50% или большей или полной гомологией с первым комплементарным доменом Streptococcus pyogenes, Campylobacter jejuni, Streptococcus thermophilus, Staphylococcus aureus или Neisseria meningitides, или с первым комплементарным доменом, полученным из него.In one illustrative embodiment, the first complementary domain may have partial, i.e., at least 50% or greater or complete homology with the first complementary domain of Streptococcus pyogenes, Campylobacter jejuni, Streptococcus thermophilus, Staphylococcus aureus or Neisseria meningitides, or with the first complementary domain derived out of him.
Например, если первый комплементарный домен представляет собой первый комплементарный домен Streptococcus pyogenes или первый комплементарный домен, полученный из него, то первый комплементарный домен может представлять собой 5’-GUUUUAGAGCUA-3’ (SEQ ID NO: 42) или последовательность оснований, характеризующуюся частичной, то есть по меньшей мере 50% или большей или полной гомологией с 5’-GUUUUAGAGCUA-3’ (SEQ ID NO: 42).For example, if the first complementary domain is the first complementary domain of Streptococcus pyogenes or a first complementary domain derived therefrom, then the first complementary domain may be 5'-GUUUUAGAGCUA-3' (SEQ ID NO: 42) or a base sequence characterized by partial, that is, at least 50% or greater or complete homology with 5'-GUUUUAGAGCUA-3' (SEQ ID NO: 42).
В данном случае первый комплементарный домен может дополнительно включать (X)n, что дает 5’-GUUUUAGAGCUA(X)n-3’ (SEQ ID NO: 42). χ может быть выбран из группы, состоящей из оснований А, Т, U и G, и n может представлять собой количество оснований, которое равняется целому числу от 5 до 15. В данном случае (X)n может иметь n повторов одного и того же основания или комбинацию n оснований А, Т, U и G.In this case, the first complementary domain may further include (X) n , resulting in 5'-GUUUUAGAGCUA(X) n -3' (SEQ ID NO: 42). χ may be selected from the group consisting of bases A, T, U, and G, and n may be a number of bases that is an integer between 5 and 15. In this case, (X) n may have n repeats of the same bases or combination of n bases A, T, U and G.
В другом варианте осуществления, если первый комплементарный домен представляет собой первый комплементарный домен Campylobacter jejuni или первый комплементарный домен, полученный из него, то первый комплементарный домен может представлять собой 5’-GUUUUAGUCCCULnJUUAAAUUUCUU-3’ (SEQ ID NO: 43) или последовательность оснований, характеризующуюся частичной, то есть по меньшей мере 50% или большей или полной гомологией с 5’-GUUUUAGUCCCUUUUUAAAUUUCUU-3’ (SEQ ID NO: 43).In another embodiment, if the first complementary domain is the first complementary domain of Campylobacter jejuni or a first complementary domain derived therefrom, then the first complementary domain may be 5'-GUUUUAGUCCCULnJUUAAAUUUCUU-3' (SEQ ID NO: 43) or a base sequence characterized by partial, that is, at least 50% or greater or complete homology with 5'-GUUUUAGUCCCUUUUUAAAUUUCUU-3' (SEQ ID NO: 43).
В данном случае первый комплементарный домен может дополнительно включать (X)n, что дает 5NGUUUUAGUCCCUUUUUAAAUUUCUU(X)n-3 (SEQ ID NO: 43). χ может быть выбран из группы, состоящей из оснований А, Т, U и G, и n может представлять собой количество оснований, которое равняется целому числу от 5 до 15. В данном случае (X)n может иметь п повторов одного и того же основания или комбинацию п оснований А, Т, U и G.In this case, the first complementary domain may further include (X) n , resulting in 5NGUUUUAGUCCCUUUUUAAAUUUCUU(X) n -3 (SEQ ID NO: 43). χ may be selected from the group consisting of bases A, T, U, and G, and n may be a number of bases that is an integer between 5 and 15. In this case, (X) n may have n repeats of the same bases or a combination of n bases A, T, U and G.
В другом варианте осуществления первый комплементарный домен может характеризоваться частичной, то есть по меньшей мере 50% или большей или полной гомологией с первым комплементарным доменомIn another embodiment, the first complementary domain may have partial, i.e., at least 50% or greater or complete homology with the first complementary domain
Parcubacteria bacterium (GWC2011_GWC2_44_17), Lachnospiraceae bacterium (MC2017), Butyrivibrio proteoclasiicus, Peregrinibacteria bacterium (GW2011_GWA_33_10), Acidaminococcus sp.Parcubacteria bacterium (GWC2011_GWC2_44_17), Lachnospiraceae bacterium (MC2017), Butyrivibrio proteoclasiicus, Peregrinibacteria bacterium (GW2011_GWA_33_10), Acidaminococcus sp.
(BV3L6), Porphyromonas macacae, Lachnospiraceae bacterium (ND2006), Porphyromonas crevioricanis, Prevotella disiens, Moraxella bovoculi (237), Smiihella sp. (SC KO8D17), Leptospira inadai, Lachnospiraceae bacterium (MA2020), Francisella novicida (UI 12), Candidatus Methanoplasma termitum или Eubacterium eh gens.(BV3L6), Porphyromonas macacae, Lachnospiraceae bacterium (ND2006), Porphyromonas crevioricanis, Prevotella disiens, Moraxella bovoculi (237), Smiihella sp. (SC KO8D17), Leptospira inadai, Lachnospiraceae bacterium (MA2020), Francisella novicida (UI 12), Candidatus Methanoplasma termitum or Eubacterium eh gens.
или первым комплементарным доменом, полученным из них.or the first complementary domain derived from them.
Например, если первый комплементарный домен представляет собой первый комплементарный домен Parcubacteria bacterium или первый комплементарный домен, полученный из него, то первый комплементарный домен может представлять собой 5’-UUUGUAGAU-3’ или последовательность оснований, характеризующуюся частичной, то есть по меньшей мере 50% или большей гомологией с 5’-UUUGUAGAU-3’.For example, if the first complementary domain is the first complementary domain of Parcubacteria bacterium or a first complementary domain derived therefrom, then the first complementary domain may be 5'-UUUGUAGAU-3' or a base sequence characterized by partial, i.e., at least 50% or greater homology with 5'-UUUGUAGAU-3'.
В данном случае первый комплементарный домен может дополнительно включать (X)n, что дает 5 ’ -(X)nUUUGUAGAU-3 ’.In this case, the first complementary domain may further include (X) n , resulting in 5' -(X) n UUUGUAGAU-3'.
X может быть выбран из группы, состоящей из оснований А, Т, U и G, и n может представлять собой количество оснований, которое равняется целому числу от 1 до 5. В данном случае (X)n может иметь n повторов одного и того же основания или комбинацию n оснований А, Т, U и G.X may be selected from the group consisting of bases A, T, U and G, and n may be a number of bases that is an integer from 1 to 5. In this case, (X)n may have n repetitions of the same bases or combination of n bases A, T, U and G.
В частности, часть или все из последовательностей оснований первого комплементарного домена могут иметь химическую модификацию. Химическая модификация может представлять собой метилирование, ацетилирование, фосфорилирование, фосфоротиоатную связь, закрытую нуклеиновую кислоту (LNA), 2'-О-метил-3'-фосфоротиоат (MS) или 2'-О-метил-3'-тиоРАСЕ (MSP), при этом настоящее изобретение не ограничивается ими.In particular, some or all of the base sequences of the first complementary domain may have a chemical modification. The chemical modification may be methylation, acetylation, phosphorylation, phosphorothioate linkage, locked nucleic acid (LNA), 2'-O-methyl-3'-phosphorothioate (MS) or 2'-O-methyl-3'-thioPACE (MSP) , but the present invention is not limited to them.
iii ) Линкерный домен.iii) Linker domain.
Линкерный домен представляет собой последовательность нуклеиновой кислоты, соединяющую два или более доменов, которые представляет собой два или более идентичных или разных домена. Линкерный домен может быть соединен с двумя или более доменами ковалентной связью или нековалентной связью или может соединять два или более доменов ковалентной или нековалентной связью.A linker domain is a nucleic acid sequence connecting two or more domains, which are two or more identical or different domains. A linker domain may be connected to two or more domains by a covalent bond or a non-covalent bond, or may connect two or more domains by a covalent or non-covalent bond.
- 23 046169- 23 046169
Линкерный домен может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты, соединяющую первый комплементарный домен со вторым комплементарным доменом с получением однонитевой gRNA.The linker domain may be a nucleic acid sequence connecting the first complementary domain to the second complementary domain to produce a single-stranded gRNA.
Линкерный домен может быть соединен с первым комплементарным доменом и вторым комплементарным доменом ковалентной или нековалентной связью.The linker domain may be connected to the first complementary domain and the second complementary domain by a covalent or non-covalent bond.
Линкерный домен может соединять первый комплементарный домен со вторым комплементарным доменом ковалентной или нековалентной связью.The linker domain may connect the first complementary domain to the second complementary domain by a covalent or non-covalent bond.
Линкерный домен может представлять собой последовательность из 1-30 оснований. Линкерный домен может включать последовательность из 1-30 оснований.The linker domain may be a sequence of 1-30 bases. The linker domain may comprise a sequence of 1-30 bases.
В иллюстративном варианте осуществления линкерный домен может представлять собой последовательность из 1-5, 5-10, 10-15, 15-20, 20-25 или 25-30 оснований.In an illustrative embodiment, the linker domain may be a sequence of 1-5, 5-10, 10-15, 15-20, 20-25, or 25-30 bases.
В иллюстративном варианте осуществления линкерный домен может включать последовательность из 1-5, 5-10, 10-15, 15-20, 20-25 или 25-30 оснований.In an illustrative embodiment, the linker domain may comprise a sequence of 1-5, 5-10, 10-15, 15-20, 20-25, or 25-30 bases.
Линкерный домен является подходящим для использования в молекуле однонитевой gRNA и может быть использован для получения однонитевой gRNA, соединяясь с первой нитью и второй нитью двухнитевой gRNA или соединяя первую нить со второй нитью ковалентной или нековалентной связью. Линкерный домен может быть использован для получения однонитевой gRNA, будучи соединенным с crRNA и tracrRNA двухнитевой gRNA или соединяя crRNA с tracrRNA ковалентной или нековалентной связью.The linker domain is suitable for use in a single-stranded gRNA molecule and can be used to produce a single-stranded gRNA by connecting to the first strand and the second strand of a double-stranded gRNA or by connecting the first strand to the second strand by a covalent or non-covalent bond. The linker domain can be used to produce a single-stranded gRNA, by connecting a crRNA and a tracrRNA to a double-stranded gRNA, or by connecting a crRNA to a tracrRNA by a covalent or non-covalent bond.
Линкерный домен может характеризоваться гомологией с природной последовательностью, например, частичной последовательностью tracrRNA, или может быть получен из нее.The linker domain may have homology to or be derived from a natural sequence, such as a partial tracrRNA sequence.
В частности, часть или все из последовательностей оснований линкерного домена могут иметь химическую модификацию. Химическая модификация может представлять собой метилирование, ацетилирование, фосфорилирование, фосфоротиоатную связь, закрытую нуклеиновую кислоту (LNA), 2'-Ометил-3'-фосфоротиоат (MS) или 2'-О-метил-3'-тиоРАСЕ (MSP), при этом настоящее изобретение не ограничивается ими.In particular, some or all of the base sequences of the linker domain may have a chemical modification. The chemical modification may be methylation, acetylation, phosphorylation, phosphorothioate linkage, locked nucleic acid (LNA), 2'-Omethyl-3'-phosphorothioate (MS) or 2'-O-methyl-3'-thioPACE (MSP), with the present invention is not limited to them.
iv ) Второй комплементарный домен.iv) Second complementary domain.
Второй комплементарный домен включает последовательность нуклеиновой кислоты, комплементарную первому комплементарному домену, и обладает достаточной степенью комплементарности, чтобы образовывать двойную нить с первым комплементарным доменом. Второй комплементарный домен может включать последовательность оснований, комплементарную первому комплементарному домену, и последовательность оснований, не являющуюся комплементарной первому комплементарному домену, например, последовательность оснований, не образующую двойную нить с первым комплементарным доменом, и может иметь более длинную последовательность оснований, чем у первого комплементарного домена.The second complementary domain includes a nucleic acid sequence complementary to the first complementary domain and has a sufficient degree of complementarity to form a double strand with the first complementary domain. The second complementary domain may include a base sequence complementary to the first complementary domain and a base sequence that is not complementary to the first complementary domain, such as a base sequence that does not form a double strand with the first complementary domain and may have a longer base sequence than the first complementary domain. domain.
В данном случае второй комплементарный домен может представлять собой последовательность из 5-35 оснований. Первый комплементарный домен может включать последовательность из 5-35 оснований.In this case, the second complementary domain may be a sequence of 5-35 bases. The first complementary domain may include a sequence of 5-35 bases.
В иллюстративном варианте осуществления второй комплементарный домен может представлять собой последовательность из 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 или 25 оснований.In an illustrative embodiment, the second complementary domain may be the sequence of 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 or 25 bases.
В иллюстративном варианте осуществления второй комплементарный домен может включать последовательность из 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 или 25 оснований.In an illustrative embodiment, the second complementary domain may include the sequence of 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 or 25 bases.
Кроме того, второй комплементарный домен может характеризоваться гомологией с природным вторым комплементарным доменов или может быть получен из природного второго комплементарного домена. Кроме того, второй комплементарный домен может иметь отличие в последовательности оснований второго комплементарного домена в соответствии с видами, существующими в природе, может быть получен из второго комплементарного домена, содержащегося у видов, существующих в природе, или может характеризоваться частичной или полной гомологией со вторым комплементарным доменом, содержащимся у видов, существующих в природе.In addition, the second complementary domain may have homology to a naturally occurring second complementary domain or may be derived from a naturally occurring second complementary domain. In addition, the second complementary domain may have a difference in the base sequence of the second complementary domain according to naturally occurring species, may be derived from a second complementary domain found in a naturally occurring species, or may have partial or complete homology to the second complementary domain. domain contained in species existing in nature.
В иллюстративном варианте осуществления второй комплементарный домен может характеризоваться частичной, то есть по меньшей мере 50% или большей или полной гомологией со вторым комплементарным доменом Streptococcus pyogenes, Campylobacter jejuni, Streptococcus thermophilus, Staphylococcus aureus или Neisseria meningitides или со вторым комплементарным доменом, полученным из него.In an illustrative embodiment, the second complementary domain may have partial, i.e., at least 50% or greater or complete homology with the second complementary domain of Streptococcus pyogenes, Campylobacter jejuni, Streptococcus thermophilus, Staphylococcus aureus or Neisseria meningitides or with a second complementary domain derived therefrom .
Например, если второй комплементарный домен представляет собой второй комплементарный домен Streptococcus pyogenes или второй комплементарный домен, полученный из него, то второй комплементарный домен может представлять собой 5’-UAGCAAGUUAAAAU-3 (SEQ ID NO: 44), или последовательность оснований, характеризующуюся частичной, то есть по меньшей мере 50% или большей гомологией с $ -UAGCAAGUUAAAAU-3 (SEQ ID NO: 44), (подчеркнута последовательность оснований, образующая двойную нить с первым комплементарным доменом). В данном случае второй комплементарный домен может дополнительно включать (X)n и/или (X)m, что даетFor example, if the second complementary domain is the second complementary domain of Streptococcus pyogenes or a second complementary domain derived therefrom, then the second complementary domain may be 5'-UAGCAAGUUAAAAU-3 (SEQ ID NO: 44), or a base sequence characterized by partial, that is, at least 50% or greater homology with $-UAGCAAGUUAAAAU-3 (SEQ ID NO: 44), (the base sequence forming a double strand with the first complementary domain is underlined). In this case, the second complementary domain may further include (X) n and/or (X) m , resulting in
- 24 046169- 24 046169
5’-(X)n UAGCAAGUUAAAAU(X)m-3’ (SEQ ID NO: 44).5'-(X) n UAGCAAGUUAAAAU(X) m -3' (SEQ ID NO: 44).
X может быть выбран из группы, состоящей из оснований А, Т, U и G, и каждый из n и m может представлять собой количество оснований, при этом n может представлять собой целое число от 1 до 15, и m может представлять собой целое число от 1 до 6. В данном случае (X)n может иметь n повторов одного и того же основания или комбинацию n оснований А, Т, U и G. Кроме того, (X)m может представлять собой m повторов одного и того же основания или смесь m оснований А, Т, U и G.X may be selected from the group consisting of bases A, T, U, and G, and each of n and m may be a number of bases, wherein n may be an integer from 1 to 15, and m may be an integer from 1 to 6. In this case, (X) n may have n repeats of the same base or a combination of n bases A, T, U and G. Additionally, (X) m may be m repeats of the same base or a mixture of m bases A, T, U and G.
В качестве другого примера, если второй комплементарный домен представляет собой второй комплементарный домен Campylobacter jejuni или второй комплементарный домен, полученный из него, то второй комплементарный домен может представлять собойAs another example, if the second complementary domain is a Campylobacter jejuni second complementary domain or a second complementary domain derived therefrom, then the second complementary domain may be
-AAGAAAUUUAAAAAGGGACUAAAAU-3 (SEQ ID NO: 45), или последовательность оснований, характеризующуюся частичной, то есть по меньшей мере 50% или большей гомологией с 5’-AAGAAAUUUAAAAAGGGACUAAAAU-3’(SEQ ID NO: 45), (подчеркнута последовательность оснований, образующая двойную нить с первым комплементарным доменом). В данном случае второй комплементарный домен может дополнительно включать (X)n и/или (X)m, что дает 5’- (Х)пAAGAAAUUUAAAAAGGGACUAAAAU(X)m-3 ’ (SEQ Ш NO: 45).-AAGAAAUUUAAAAAGGGACUAAAAU-3 (SEQ ID NO: 45), or a base sequence having partial, i.e., at least 50% or greater homology with 5'-AAGAAAUUUAAAAGGGACUAAAAU-3'(SEQ ID NO: 45), (the base sequence is underlined forming a double strand with the first complementary domain). In this case, the second complementary domain may further include (X) n and/or (X) m , resulting in 5'- (X)nAAAGAAAUUUAAAAAGGGACUAAAAU(X) m -3' (SEQ III NO: 45).
X может быть выбран из группы, состоящей из оснований А, Т, U и G, и каждый из n и m может представлять собой количество оснований, при этом n может представлять собой целое число от 1 до 15, и m может представлять собой целое число от 1 до 6. В данном случае (X)n может иметь n повторов одного и того же основания или комбинацию n оснований А, Т, U и G. Кроме того, (X)m может представлять собой m повторов одного и того же основания или комбинацию m оснований А, Т, U и G.X may be selected from the group consisting of bases A, T, U, and G, and each of n and m may be a number of bases, wherein n may be an integer from 1 to 15, and m may be an integer from 1 to 6. In this case, (X) n may have n repeats of the same base or a combination of n bases A, T, U and G. Additionally, (X) m may be m repeats of the same base or a combination of m bases A, T, U and G.
В другом варианте осуществления первый комплементарный домен может характеризоваться частичной, то есть по меньшей мере 50% или большей или полной гомологией с первым комплементарным доменомIn another embodiment, the first complementary domain may have partial, i.e., at least 50% or greater or complete homology with the first complementary domain
Например, если второй комплементарный домен представляет собой второй комплементарный домен Parcubacteria bacterium или второй комплементарный домен, полученный из него, то второй комплементарный домен может представлять собойFor example, if the second complementary domain is the second complementary domain of Parcubacteria bacterium or a second complementary domain derived therefrom, then the second complementary domain may be
Parcubacteria bacterium (GWC2011_GWC2_44_17), Lachnospiraceae bacterium (MC2017), Butyrivibrio proteoclasiicus, Peregrinibacteria bacterium (GW2011_GWA_33_10), Acidaminococcus sp.Parcubacteria bacterium (GWC2011_GWC2_44_17), Lachnospiraceae bacterium (MC2017), Butyrivibrio proteoclasiicus, Peregrinibacteria bacterium (GW2011_GWA_33_10), Acidaminococcus sp.
(BV3L6), Porphyromonas macacae, Lachnospiraceae bacterium (ND2006), Porphyromonas crevioricanis, Prevotella disiens, Moraxella bovoculi (237), Smiihella sp. (SC_KO8D17), Leptospira inadai. Lachnospiraceae bacterium (MA2020), Francisella novicida (UI 12), Candidatus Methanoplasma termitum или Eubacterium eligens, или первым комплементарным доменом, полученным из них.(BV3L6), Porphyromonas macacae, Lachnospiraceae bacterium (ND2006), Porphyromonas crevioricanis, Prevotella disiens, Moraxella bovoculi (237), Smiihella sp. (SC_KO8D17), Leptospira inadai. Lachnospiraceae bacterium (MA2020), Francisella novicida (UI 12), Candidatus Methanoplasma termitum or Eubacterium eligens, or the first complementary domain derived from them.
Например, если второй комплементарный домен представляет собой второй комплементарный домен Parcubacteria bacterium или второй комплементарный домен, полученный из него, то второй комплементарный домен может представлять собой 5 -AAAUUUCUACU-3’ (SEQ ID NO: 46), или последовательность оснований, характеризующуюся частичной, то есть по меньшей мере 50% или большей гомологией с 5’-AAAUUUCUACU-3’ (SEQ ID NO: 46) (подчеркнута последовательность оснований, образующая двойную нить с первым комплементарным доменом). В данном случае второй комплементарный домен может дополнительно включать (X)n и/или (X)m, что даетFor example, if the second complementary domain is the second complementary domain of Parcubacteria bacterium or a second complementary domain derived therefrom, then the second complementary domain may be 5 -AAAUUUCUACU-3' (SEQ ID NO: 46), or a base sequence characterized by partial, that is, at least 50% or greater homology with 5'-AAAUUUCUACU-3' (SEQ ID NO: 46) (the base sequence forming a double strand with the first complementary domain is underlined). In this case, the second complementary domain may further include (X)n and/or (X)m, resulting in
5’-(X)nAAAUUUCUACU(X)m-3’ (SEQ ID NO: 46).5'-(X)nAAAUUUCUACU(X) m -3' (SEQ ID NO: 46).
X может быть выбран из группы, состоящей из оснований А, Т, U и G, и каждый из n и m может представлять собой количество оснований, при этом n может представлять собой целое число от 1 до 10, и m может представлять собой целое число от 1 до 6. В данном случае (X)n может иметь n повторов одного и того же основания или комбинацию n оснований А, Т, U и G. Кроме того, (X)m может представлять собой m повторов одного и того же основания или смесь m оснований А, Т, U и G.X may be selected from the group consisting of bases A, T, U, and G, and each of n and m may be a number of bases, wherein n may be an integer from 1 to 10, and m may be an integer from 1 to 6. In this case, (X) n may have n repeats of the same base or a combination of n bases A, T, U and G. Additionally, (X) m may be m repeats of the same base or a mixture of m bases A, T, U and G.
В частности, часть или все из последовательностей оснований второго комплементарного домена могут иметь химическую модификацию. Химическая модификация может представлять собой метилирование, ацетилирование, фосфорилирование, фосфоротиоатную связь, закрытую нуклеиновую кислоту (LNA), 2'-О-метил-3'-фосфоротиоат (MS) или 2'-О-метил-3'-тиоРАСЕ (MSP), при этом настоящее изобретение не ограничивается ими.In particular, some or all of the base sequences of the second complementary domain may have a chemical modification. The chemical modification may be methylation, acetylation, phosphorylation, phosphorothioate linkage, locked nucleic acid (LNA), 2'-O-methyl-3'-phosphorothioate (MS) or 2'-O-methyl-3'-thioPACE (MSP) , but the present invention is not limited to them.
v) Проксимальный домен.v) Proximal domain.
Проксимальный домен представляет собой последовательность из 1-20 оснований, расположенную смежно со вторым комплементарным доменом, и при этом домен расположен в направлении З'-конца по отношению ко второму комплементарному домену. В данном случае проксимальный домен может быть использован для образования двойной нити между ее комплементарными последовательностями оснований.The proximal domain is a sequence of 1-20 bases located adjacent to the second complementary domain, and the domain is located 3'-terminal to the second complementary domain. In this case, the proximal domain can be used to form a double strand between its complementary base sequences.
В одном иллюстративном варианте осуществления проксимальный домен может представлять соIn one illustrative embodiment, the proximal domain may represent
- 25 046169 бой последовательность из 5, 6, 7, 8, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 или 15 оснований.- 25 046169 fight a sequence of 5, 6, 7, 8, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 or 15 bases.
В другом варианте осуществления проксимальным домен может включать последовательность из 5, 6, 7, 8, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 или 15 оснований.In another embodiment, the proximal domain may include a sequence of 5, 6, 7, 8, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, or 15 bases.
Кроме того, проксимальный домен может характеризоваться гомологией с природным проксимальным доменом или может быть получен из природного проксимального домена. Кроме того, проксимальный домен может иметь отличие в последовательности оснований в соответствии с видами, существующими в природе, может быть получен из проксимального домена, содержащегося в видах, существующих в природе, или может характеризоваться частичной или полной гомологией с проксимальным доменом, содержащимся в видах, существующих в природе.In addition, the proximal domain may have homology to a natural proximal domain or may be derived from a natural proximal domain. In addition, the proximal domain may have a difference in base sequence according to species existing in nature, may be derived from a proximal domain contained in a species existing in nature, or may have partial or complete homology with a proximal domain contained in a species existing in nature. existing in nature.
В иллюстративном варианте осуществления проксимальный домен может характеризоваться частичной, то есть по меньшей мере 50% или большей или полной гомологией с проксимальным доменом Streptococcus pyogenes, Campylobacter jejuni, Streptococcus thermophilus, Staphylococcus aureus или Neisseria meningitides, или проксимальным доменом, полученным из них.In an illustrative embodiment, the proximal domain may have partial, i.e., at least 50% or greater or complete homology with the proximal domain of Streptococcus pyogenes, Campylobacter jejuni, Streptococcus thermophilus, Staphylococcus aureus or Neisseria meningitides, or a proximal domain derived from them.
Например, если проксимальный домен является проксимальным доменом Streptococcus pyogenes или проксимальным доменом, полученным из него, то проксимальный домен может представлять собой 5’-AAGGCUAGUCCG-3’ (SEQ ID NO: 47) или последовательность оснований, характеризующуюся частичной, то есть по меньшей мере 50% или большей гомологией с 5’-AAGGCUAGUCCG-3’ (SEQ ID NO: 47).For example, if the proximal domain is the proximal domain of Streptococcus pyogenes or a proximal domain derived therefrom, then the proximal domain may be 5'-AAGGCUAGUCCG-3' (SEQ ID NO: 47) or a base sequence characterized by a partial, that is, at least 50% or greater homology with 5'-AAGGCUAGUCCG-3' (SEQ ID NO: 47).
В данном случае проксимальный домен может дополнительно включать (X)n, что дает 5’-AAGGCUAGUCCG(X)n-3’ (SEQ ID NO: 47).In this case, the proximal domain may further include (X)n, resulting in 5'-AAGGCUAGUCCG(X) n -3' (SEQ ID NO: 47).
X может быть выбран из группы, состоящей из оснований А, Т, U и G, и n может представлять собой количество оснований, которое равняется целому числу от 1 до 15. В данном случае (X)n может иметь n повторов одного и того же основания или комбинацию n оснований А, Т, U и G.X may be selected from the group consisting of bases A, T, U and G, and n may be a number of bases that is an integer from 1 to 15. In this case, (X) n may have n repetitions of the same bases or a combination of n bases A, T, U and G.
В качестве другого примера, если проксимальный домен является проксимальным доменом Campylobacter jejuni или проксимальным доменом, полученным из него, то проксимальный домен может представлять собой 5’-AAAGAGUUUGC-3’ (SEQ ID NO:48) или последовательность оснований, характеризующуюся по меньшей мере 50% или большей гомологией с 5 -AAAGAGUUUGC-3 (SEQ ID NO: 48).As another example, if the proximal domain is a Campylobacter jejuni proximal domain or a proximal domain derived therefrom, the proximal domain may be 5'-AAAGAGUUUGC-3' (SEQ ID NO:48) or a base sequence characterized by at least 50 % or greater homology with 5 -AAAGAGUUUGC-3 (SEQ ID NO: 48).
В данном случае проксимальный домен может дополнительно включать (X)n, что дает 5’-AAAGAGUUUGC(X)n-3’ (SEQ Ш NO: 48).In this case, the proximal domain may further include (X) n , resulting in 5'-AAAGAGUUUGC(X) n -3' (SEQ ID NO: 48).
X может быть выбран из группы, состоящей из оснований А, Т, U и G, и n может представлять собой количество оснований, которое равняется целому числу от 1 до 40. В данном случае (X)n может иметь n повторов одного и того же основания или комбинацию n оснований А, Т, U и G.X may be selected from the group consisting of bases A, T, U, and G, and n may be a number of bases that is an integer from 1 to 40. In this case, (X)n may have n repeats of the same bases or combination of n bases A, T, U and G.
В частности, часть или все из последовательностей оснований проксимального домена могут иметь химическую модификацию. Химическая модификация может представлять собой метилирование, ацетилирование, фосфорилирование, фосфоротиоатную связь, закрытую нуклеиновую кислоту (LNA), 2'-Ометил-З'-фосфоротиоат (MS) или 2'-О-метил-3'-тиоРАСЕ (MSP), при этом настоящее изобретение не ограничивается ими.In particular, some or all of the base sequences of the proximal domain may have a chemical modification. The chemical modification may be methylation, acetylation, phosphorylation, phosphorothioate linkage, locked nucleic acid (LNA), 2'-Omethyl-3'-phosphorothioate (MS) or 2'-O-methyl-3'-thioPACE (MSP), with the present invention is not limited to them.
vi) Хвостовой домен.vi) Tail domain.
Хвостовым доменом является домен, который может быть избирательно добавлен в З'-конец однонитевой gRNA или двухнитевой gRNA. Хвостовой домен может представлять собой последовательность из 1-50 оснований или включать последовательность из 1-50 оснований. В данном случае хвостовой домен может быть использован для образования двойной нити между ее комплементарными последовательностями оснований.A tail domain is a domain that can be selectively added to the 3' end of a single-stranded gRNA or a double-stranded gRNA. The tail domain may be a sequence of 1-50 bases or include a sequence of 1-50 bases. In this case, the tail domain can be used to form a double strand between its complementary base sequences.
В одном иллюстративном варианте осуществления хвостовой домен может представлять последовательность из 1-5, 5-10, 10-15, 15-20, 20-25, 25-30, 30-35, 35-40, 40-45 или 45-50 оснований.In one illustrative embodiment, the tail domain may be a sequence of 1-5, 5-10, 10-15, 15-20, 20-25, 25-30, 30-35, 35-40, 40-45, or 45-50 grounds.
В иллюстративном варианте осуществления хвостовой домен может включать последовательность из 1-5, 5-10, 10-15, 15-20, 20-25, 25-30, 30-35, 35-40, 40-45 или 45-50 оснований.In an illustrative embodiment, the tail domain may comprise a sequence of 1-5, 5-10, 10-15, 15-20, 20-25, 25-30, 30-35, 35-40, 40-45, or 45-50 bases .
Кроме того, хвостовой домен может характеризоваться гомологией с природным хвостовым доменом или может быть получен из природного хвостового домена. Кроме того, хвостовой домен может иметь отличие в последовательности оснований в соответствии с видами, существующими в природе, может быть получен из хвостового домена, содержащегося в видах, существующих в природе, или может характеризоваться частичной или полной гомологией с хвостовым доменом, содержащимся в видах, существующих в природе.In addition, the tail domain may have homology to the natural tail domain or may be derived from the natural tail domain. In addition, the tail domain may have a difference in base sequence according to species existing in nature, may be derived from a tail domain contained in a species existing in nature, or may have partial or complete homology with a tail domain contained in a species existing in nature. existing in nature.
В одном иллюстративном варианте осуществления хвостовой домен может характеризоваться частичной, то есть по меньшей мере 50% или большей или полной гомологией с хвостовым доменом Streptococcus pyogenes, Campylobacter jejuni, Streptococcus thermophilus, Staphylococcus aureus или Neisseria meningitides или хвостовым доменом, полученным из них.In one illustrative embodiment, the tail domain may have partial, i.e., at least 50% or greater or complete homology with the tail domain of Streptococcus pyogenes, Campylobacter jejuni, Streptococcus thermophilus, Staphylococcus aureus or Neisseria meningitides or a tail domain derived from them.
Например, если хвостовой домен является хвостовым доменом Streptococcus pyogenes или хвостовым доменом, полученным из него, то хвостовой домен может представлять собой 5’-UUAUCAACUUGAAAAAGUGGCACCGAGUCGGUGC-3’ (SEQ ID NO: 49) или последовательность оснований, характеризующуюся частичной, то есть по меньшей мере 50% или большей гомологией сFor example, if the tail domain is the tail domain of Streptococcus pyogenes or a tail domain derived therefrom, the tail domain may be 5'-UUAUCAACUUGAAAAAGUGGCACCGAGUCGGUGC-3' (SEQ ID NO: 49) or a base sequence characterized by a partial, that is, at least 50% or greater homology with
- 26 046169- 26 046169
5’-UUAUCAACUUGAAAAAGUGGCACCGAGUCGGUGC-3’ (SEQ ID NO: 49).5'-UUAUCAACUUGAAAAAGUGGCACCGAGUCGGUGC-3' (SEQ ID NO: 49).
В данном случае хвостовым домен может дополнительно включать (X)n, что дает 5’-UUAUCAACUUGAAAAAGUGGCACCGAGUCGGUGC(X)n-3’ (SEQ ID NO: 49).In this case, the tail domain may further include (X) n , resulting in 5'-UUAUCAACUUGAAAAAGUGGCACCGAGUCGGUGC(X) n -3' (SEQ ID NO: 49).
X может быть выбран из группы, состоящей из оснований А, Т, U и G, и n может представлять собой количество оснований, которое равняется целому числу от 1 до 15. В данном случае (X)n может иметь n повторов одного и того же основания или комбинацию n оснований, таких как А, Т, U и G.X may be selected from the group consisting of bases A, T, U and G, and n may be a number of bases that is an integer from 1 to 15. In this case, (X) n may have n repetitions of the same bases or a combination of n bases such as A, T, U and G.
В качестве другого примера, если хвостовой домен является хвостовым доменом Campylobacter jejuni или хвостовым доменом, полученным из него, то хвостовой домен может представлять собой 5’-GGGACUCUGCGGGGUUACAAUCCCCUAAAACCGCUUUU-3’ (SEQ ID NO: 50) или последовательность оснований, характеризующуюся частичной, то есть по меньшей мере 50% или большей гомологией с 5’_GGGACUCUGCGGGGUUACAAUCCCCUAAAACCGCUUUU-3’ (SEQ ID NO: 50).As another example, if the tail domain is the tail domain of Campylobacter jejuni or a tail domain derived therefrom, the tail domain may be 5'-GGGACUCUGCGGGGUUACAAUCCCCUAAAACCGCUUUU-3' (SEQ ID NO: 50) or a base sequence characterized by partial, i.e. at least 50% or greater homology with 5'_GGGACUCUGCGGGGGUUACAAUCCCCUAAAACCGCUUUU-3' (SEQ ID NO: 50).
В данном случае хвостовой домен может дополнительно включать (X)n, что дает 5’-GGGACUCUGCGGGGUUACAAUCCCCUAAAACCGCUUUU(X)n-3’ (SEQ ID NO: 50).In this case, the tail domain may further include (X) n , resulting in 5'-GGGACUCUGCGGGGGUUACAAUCCCCUAAAACCGCUUUU(X) n -3' (SEQ ID NO: 50).
X может быть выбран из группы, состоящей из оснований А, Т, U и G, и n может представлять собой количество оснований, которое равняется целому числу от 1 до 15. В данном случае (X)n может иметь n повторов одного и того же основания или комбинацию n оснований А, Т, U и G.X may be selected from the group consisting of bases A, T, U and G, and n may be a number of bases that is an integer from 1 to 15. In this case, (X) n may have n repetitions of the same bases or combination of n bases A, T, U and G.
В другом варианте осуществления хвостовой домен может включать последовательность из 1-10 оснований на 3'-конце, вовлеченную в in vitro или in vivo способ транскрипции.In another embodiment, the tail domain may include a sequence of 1-10 bases at the 3' end involved in in vitro or in vivo transcription.
Например, при использовании промотора Т7 в in vitro транскрипции gRNA хвостовой домен может представлять собой произвольную последовательность оснований, присутствующую на 3'-конце ДНКматрицы. Кроме того, при использовании промотора U6 в in vivo транскрипции хвостовой домен может представлять собой UUUUUU, при использовании промотора H1 в транскрипции хвостовой домен может представлять собой UUUU, а при использовании промотора pol-III хвостовой домен может включать несколько оснований урацила или альтернативных оснований.For example, when using the T7 promoter in in vitro transcription of a gRNA, the tail domain can be an arbitrary sequence of bases present at the 3' end of the DNA template. In addition, when using the U6 promoter in in vivo transcription, the tail domain may be UUUUUU, when using the H1 promoter in transcription, the tail domain may be UUUU, and when using the pol-III promoter, the tail domain may include several uracil bases or alternative bases.
В частности, часть или все из последовательностей оснований хвостового домена могут иметь химическую модификацию. Химическая модификация может представлять собой метилирование, ацетилирование, фосфорилирование, фосфоротиоатную связь, закрытую нуклеиновую кислоту (LNA), 2'-Ометил-3'-фосфоротиоат (MS) или 2'-О-метил-3'-тиоРАСЕ (MSP), при этом настоящее изобретение не ограничивается ими.In particular, some or all of the tail domain base sequences may have a chemical modification. The chemical modification may be methylation, acetylation, phosphorylation, phosphorothioate linkage, locked nucleic acid (LNA), 2'-Omethyl-3'-phosphorothioate (MS) or 2'-O-methyl-3'-thioPACE (MSP), with the present invention is not limited to them.
gRNA может включать множество доменов, описанных выше, и, следовательно, длину последовательности нуклеиновой кислоты можно регулировать в соответствии с доменом, содержащимся в gRNA, и при этом могут происходить взаимодействия в нитях, в трехмерной структуре или активной форме gRNA, или между этими нитями благодаря каждому домену.The gRNA may include multiple domains as described above, and therefore the length of the nucleic acid sequence can be adjusted according to the domain contained in the gRNA, and interactions may occur within the strands, in the three-dimensional structure or active form of the gRNA, or between these strands due to each domain.
gRNA можно назвать однонитевой gRNA (одной молекулой РНК) или двухнитевой gRNA (включающей более одной, как правило, две отдельных молекулы РНК).gRNA can be called a single-stranded gRNA (a single RNA molecule) or a double-stranded gRNA (comprising more than one, usually two separate RNA molecules).
Двухнитевая gRNA.Double-stranded gRNA.
Двухнитевая gRNA состоит из первой нить и второй нитей.A double-stranded gRNA consists of a first strand and a second strand.
В данном случае первая нить может состоять из 5'-[направляющего домена]-[первого комплементарного домена]-3', а вторая нить может состоять из 5'-[второго комплементарного домена][проксимального домена]-3' или 5'-[второго комплементарного домена]-[проксимального домена][хвостового домена]-В данном случае первая нить может быть названа crRNA, а вторая нить может быть названа tracrRNA.In this case, the first strand may consist of 5'-[targeting domain]-[first complementary domain]-3', and the second strand may consist of 5'-[second complementary domain][proximal domain]-3' or 5'- [second complementary domain]-[proximal domain][tail domain]-In this case, the first strand can be called crRNA and the second strand can be called tracrRNA.
Первая нить.First thread.
Направляющий домен.Guiding domain.
В первой нити направляющий домен включает комплементарную направляющую последовательность, которая может образовывать комплементарную связь с целевой последовательностью в целевых гене или нуклеиновой кислоте. Направляющая последовательность представляет собой последовательность нуклеиновой кислоты, комплементарную целевой последовательности в целевых гене или нуклеиновой кислоте, которая характеризуется, например, по меньшей мере 70%, 75%, 80%, 85%, 90% или 95%, или большей комплементарностью или полной комплементарностью. Считается, что направляющий домен позволяет комплексу gRNA-Cas, то есть комплексу CRISPR, специфически взаимодействовать с целевыми геном или нуклеиновой кислотой.In the first strand, the targeting domain includes a complementary targeting sequence that can form a complementary linkage to a target sequence in the target gene or nucleic acid. A guide sequence is a nucleic acid sequence complementary to a target sequence in a target gene or nucleic acid that is, for example, at least 70%, 75%, 80%, 85%, 90% or 95%, or greater complementarity or complete complementarity . The targeting domain is thought to allow the gRNA-Cas complex, that is, the CRISPR complex, to specifically interact with a target gene or nucleic acid.
В данном случае направляющий домен может представлять собой последовательность из 5-50 оснований или включает последовательность из 5-50 оснований. Например, направляющий домен может представлять собой или включать последовательность из 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 или 25 оснований.In this case, the targeting domain may be a sequence of 5-50 bases or include a sequence of 5-50 bases. For example, the targeting domain may be or include a sequence of 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, or 25 bases.
Кроме того, направляющий домен может включать направляющую последовательность.In addition, the targeting domain may include a targeting sequence.
В данном случае направляющая последовательность может представлять собой комплементарную последовательность оснований, которая может образовывать комплементарную связь с целевой последовательностью в целевых гене или нуклеиновой кислоте, которая характеризуется, например, по меньшей мере 70%, 75%, 80%, 85%, 90% или 95% или большей комплементарностью или полной комплементарIn this case, the targeting sequence may be a complementary base sequence that can form a complementary relationship with a target sequence in the target gene or nucleic acid that is, for example, at least 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, or 95% or greater complementary or fully complementary
- 27 046169 ностью.- 27 046169 noness.
В иллюстративном варианте осуществления направляющая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты, комплементарную целевому гену, то есть целевой последовательности ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора, такого как ген FAD, предпочтительно ген FAD2, ген FAD3, ген FAD6, ген FAD7 или ген FAD8, которая характеризуется, например, по меньшей мере 70%, 75%, 80%, 85%, 90% или 95% или большей комплементарностью или полной комплементарностью.In an illustrative embodiment, the targeting sequence may be a nucleic acid sequence complementary to a target gene, that is, a target sequence of an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor such as a FAD gene, preferably a FAD2 gene, a FAD3 gene, a FAD6 gene, a FAD7 gene, or a FAD8 gene, which is characterized, for example, by at least 70%, 75%, 80%, 85%, 90% or 95% or greater complementarity or complete complementarity.
В данном случае направляющая последовательность может представлять собой последовательность из 5-50 оснований или включать последовательность из 5-50 оснований. Например, направляющая последовательность может представлять собой или включать последовательность из 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 или 25 оснований.In this case, the guide sequence may be a sequence of 5-50 bases or include a sequence of 5-50 bases. For example, the guide sequence may be or include a sequence of 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, or 25 bases.
В одном иллюстративном варианте осуществления направляющая последовательность представляет собой последовательность нуклеиновой кислоты, комплементарную целевой последовательности гена FAD2. Направляющая последовательность может представлять собой или включать последовательность из 5-50 оснований. Например, направляющая последовательность может представлять собой или включать последовательность из 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 или 25 оснований.In one illustrative embodiment, the targeting sequence is a nucleic acid sequence complementary to the target sequence of the FAD2 gene. The guide sequence may be or include a sequence of 5-50 bases. For example, the guide sequence may be or include a sequence of 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, or 25 bases.
В одном иллюстративном варианте осуществления направляющая последовательность представляет собой последовательность нуклеиновой кислоты, комплементарную целевой последовательности гена FAD3. Направляющая последовательность может представлять собой или включать последовательность из 5-50 оснований. Например, направляющая последовательность может представлять собой или включать последовательность из 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 или 25 оснований.In one illustrative embodiment, the guide sequence is a nucleic acid sequence complementary to the target sequence of the FAD3 gene. The guide sequence may be or include a sequence of 5-50 bases. For example, the guide sequence may be or include a sequence of 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, or 25 bases.
В одном иллюстративном варианте осуществления направляющая последовательность представляет собой последовательность нуклеиновой кислоты, комплементарную целевой последовательности гена FAD6. Направляющая последовательность может представлять собой или включать последовательность из 5-50 оснований. Например, направляющая последовательность может представлять собой или включать последовательность из 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 или 25 оснований.In one illustrative embodiment, the guide sequence is a nucleic acid sequence complementary to the target sequence of the FAD6 gene. The guide sequence may be or include a sequence of 5-50 bases. For example, the guide sequence may be or include a sequence of 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, or 25 bases.
В одном иллюстративном варианте осуществления направляющая последовательность представляет собой последовательность нуклеиновой кислоты, комплементарную целевой последовательности гена FAD7. Направляющая последовательность может представлять собой или включать последовательность из 5-50 оснований. Например, направляющая последовательность может представлять собой или включать последовательность из 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 или 25 оснований.In one illustrative embodiment, the guide sequence is a nucleic acid sequence complementary to the target sequence of the FAD7 gene. The guide sequence may be or include a sequence of 5-50 bases. For example, the guide sequence may be or include a sequence of 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, or 25 bases.
В одном иллюстративном варианте осуществления направляющая последовательность представляет собой последовательность нуклеиновой кислоты, комплементарную целевой последовательности гена FAD8. Направляющая последовательность может представлять собой или включать последовательность из 5-50 оснований. Например, направляющая последовательность может представлять собой или включать последовательность из 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 или 25 оснований.In one illustrative embodiment, the guide sequence is a nucleic acid sequence complementary to the target sequence of the FAD8 gene. The guide sequence may be or include a sequence of 5-50 bases. For example, the guide sequence may be or include a sequence of 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, or 25 bases.
В данном случае направляющие последовательности, целевые последовательности целевого гена, то есть ассоциированные с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот факторы, такие как ген FAD2, приведены выше в табл. 1, при этом настоящее изобретение не ограничивается ими.In this case, the guide sequences, target sequences of the target gene, that is, factors associated with the biosynthesis of unsaturated fatty acids, such as the FAD2 gene, are given above in table. 1, but the present invention is not limited to them.
В частности, направляющий домен может включать направляющую последовательность и дополнительную последовательность оснований.In particular, the targeting domain may include a targeting sequence and an additional base sequence.
В данном случае дополнительная последовательность оснований может представлять собой последовательность из 1-35 оснований. Например, дополнительная последовательность оснований может представлять собой последовательность из 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 или 10 оснований.In this case, the additional base sequence may be a sequence of 1-35 bases. For example, the additional base sequence may be a sequence of 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, or 10 bases.
В одном иллюстративном варианте осуществления дополнительная последовательность оснований может включать одно основание гуанин (G) или два основания GG.In one illustrative embodiment, the additional base sequence may include one guanine (G) base or two GG bases.
В данном случае дополнительная последовательность оснований может быть расположена на 5'конце направляющего домена или на 5'-конце направляющей последовательности.In this case, the additional base sequence may be located at the 5' end of the targeting domain or at the 5' end of the targeting sequence.
Дополнительная последовательность оснований может быть расположена на 3'-конце направляющего домена или на 3'-конце направляющей последовательности.The additional base sequence may be located at the 3' end of the targeting domain or at the 3' end of the targeting sequence.
Первый комплементарный домен.First complementary domain.
Первый комплементарный домен включает последовательность нуклеиновой кислоты, комплементарную второму комплементарному домену второй нити, и представляет собой домен, характеризующийся достаточной степенью комплементарности, чтобы образовывать двойную нить со вторым комплементарным доменом.The first complementary domain includes a nucleic acid sequence complementary to the second complementary domain of the second strand and is a domain having sufficient complementarity to form a double strand with the second complementary domain.
В данном случае первый комплементарный домен может представлять собой или включать последовательность из 5-35 оснований. Например, первый комплементарный домен может представлять собой или включать последовательность из 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 или 25 оснований.In this case, the first complementary domain may be or include a sequence of 5-35 bases. For example, the first complementary domain may be or include the sequence of 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 or 25 bases.
Первый комплементарный домен может характеризоваться гомологией с природным первым комплементарным доменом или может быть получен из природного первого комплементарного домена. Кроме того, первый комплементарный домен может иметь отличие в последовательности оснований вThe first complementary domain may have homology to a naturally occurring first complementary domain or may be derived from a naturally occurring first complementary domain. In addition, the first complementary domain may differ in base sequence in
- 28 046169 соответствии с видами, существующими в природе, может быть получен из первого комплементарного домена, содержащегося в видах, существующих в природе, или может характеризоваться частичной или полной гомологией с первым комплементарным доменом, содержащимся в видах, существующих в природе.- 28 046169 according to a species existing in nature, may be derived from a first complementary domain contained in a species existing in nature, or may be characterized by partial or complete homology with a first complementary domain contained in a species existing in nature.
В одном иллюстративном варианте осуществления первый комплементарный домен может характеризоваться частичной, то есть по меньшей мере 50% или большей или полной гомологией с первым комплементарным доменом Streptococcus pyogenes, Campylobacter jejum, Streptococcus thermophilus, Staphylococcus аигеис или Νβύ8βηα meningitides, или с первым комплементарным доменом, полученным из него.In one illustrative embodiment, the first complementary domain may have partial, i.e., at least 50% or greater or complete homology with the first complementary domain of Streptococcus pyogenes, Campylobacter jejum, Streptococcus thermophilus, Staphylococcus aureis, or Νβύ8βηα meningitides, or with the first complementary domain derived out of him.
В частности, первый комплементарный домен может включать дополнительную последовательность оснований, которая не подвергается комплементарному связыванию со вторым комплементарным доменом второй нити.In particular, the first complementary domain may include an additional base sequence that does not undergo complementary binding to the second complementary domain of the second strand.
В данном случае дополнительная последовательность оснований может представлять собой последовательность из 1-15 оснований. Например, дополнительная последовательность оснований может представлять собой последовательность из 1-5, 5-10 или 10-15 оснований.In this case, the additional base sequence may be a sequence of 1-15 bases. For example, the additional base sequence may be a sequence of 1-5, 5-10, or 10-15 bases.
В частности, часть или все из последовательностей оснований направляющего домена и/или первого комплементарного домена могут иметь химическую модификацию. Химическая модификация может представлять собой метилирование, ацетилирование, фосфорилирование, фосфоротиоатную связь, закрытую нуклеиновую кислоту (LNA), 2'-О-метил-3'-фосфоротиоат (MS) или 2'-О-метил-3'-тиоРАСЕ (MSP), при этом настоящее изобретение не ограничивается ими.In particular, part or all of the base sequences of the targeting domain and/or the first complementary domain may have a chemical modification. The chemical modification may be methylation, acetylation, phosphorylation, phosphorothioate linkage, locked nucleic acid (LNA), 2'-O-methyl-3'-phosphorothioate (MS) or 2'-O-methyl-3'-thioPACE (MSP) , but the present invention is not limited to them.
Следовательно, первая нить может состоять из 5'-[направляющего домена]-[первого комплементарного домена]-3', как описано выше.Therefore, the first strand may consist of 5'-[targeting domain]-[first complementary domain]-3', as described above.
Кроме того, первая нить необязательно может включать дополнительную последовательность оснований.In addition, the first strand may optionally include additional base sequence.
В одном примере первый нить может представлять собойIn one example, the first thread may be
-(NMinneHb)-(Q)m-3 или ’ -(X)a-(NMInneHb)-(X)b-(Q)m-(X)c-3 ’.-(N MinneHb )-(Q) m -3 or ' -(X) a -(N MI nn e Hb)-(X)b-(Q)m-(X)c-3 '.
В данном случае Нмишень представляет собой последовательность оснований, способную образовывать комплементарную связь с целевой последовательностью в целевых гене или нуклеиновой кислоте, и участок последовательности оснований, который может быть изменен согласно целевой последовательности в целевых гене или нуклеиновой кислоте.Here, a target is a base sequence capable of forming a complementary bond with a target sequence in a target gene or nucleic acid, and a region of base sequence that can be changed according to the target sequence in the target gene or nucleic acid.
В одном иллюстративном варианте осуществления Нмишень может представлять собой последовательность оснований, способную образовывать комплементарную связь с целевым геном, то есть целевую последовательность ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора, такого как ген FAD, предпочтительно ген FAD2, ген FAD3, ген FAD6, ген FAD7 или ген FAD8.In one illustrative embodiment, the Hm target may be a base sequence capable of forming a complementary linkage to a target gene, that is, the target sequence of an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor, such as a FAD gene, preferably a FAD2 gene, a FAD3 gene, a FAD6 gene, a FAD7 gene or the FAD8 gene.
В данном случае (Q)m представляет собой последовательность оснований, включающую первый комплементарный домен, который может образовывать комплементарную связь со вторым комплементарным доменом второй нити. (Q)m может представлять собой последовательность, характеризующуюся частичной или полной гомологией с первым комплементарным доменом видов, существующих в природе, а последовательность оснований первого комплементарного домена может быть изменена в соответствии с видами происхождения. Каждый Q может быть независимо выбран из группы, состоящей из A, U, С и G, и m может представлять собой количество оснований, которое равняется целому числу от 5 до 3 5.Here, (Q) m is a sequence of bases comprising a first complementary domain that can form a complementary bond with a second complementary domain of the second strand. (Q) m may be a sequence having partial or complete homology with the first complementary domain of a species existing in nature, and the base sequence of the first complementary domain may be changed according to the species of origin. Each Q may be independently selected from the group consisting of A, U, C and G, and m may be a number of bases that is an integer from 5 to 35.
Например, если первый комплементарный домен характеризуется частичной или полной гомологией с первым комплементарным доменом Streptococcus pyogenes или полученным из Streptococcus pyogenes первым комплементарным доменом, то (Q)m может представлять собой 5’-GUUUUAGAGCUA-3’ (SEQ ID NO: 42) или последовательность оснований, характеризующуюся по меньшей мере 50% или большей гомологией с $ -GUUUUAGAGCUA-3 (SEQ ID NO. 42).For example, if the first complementary domain has partial or complete homology to the first complementary domain of Streptococcus pyogenes or a Streptococcus pyogenes-derived first complementary domain, then (Q) m may be 5'-GUUUUAGAGCUA-3' (SEQ ID NO: 42) or the sequence bases having at least 50% or greater homology with $-GUUUUAGAGCUA-3 (SEQ ID NO. 42).
В качестве другого примера, если первый комплементарный домен характеризуется частичной или полной гомологией с первым комплементарным доменом Campylobacter jejuni или полученным из Campylobacter jejuni первым комплементарным доменом, то (Q)m может представлять собой 5 -GUUUUAGUCCCUUUUUAAAUUUCUU-3 (SEQ ID NO: 43) или последовательность оснований, характеризующуюся по меньшей мере 50% или большей гомологией с 5’-GUUUUAGUCCCUUUUUAAAUUUCUU-3’ (SEQ ID NO: 43).As another example, if the first complementary domain has partial or complete homology with the first complementary domain of Campylobacter jejuni or a Campylobacter jejuni-derived first complementary domain, then (Q) m may be 5 -GUUUUAGUCCCUUUUUAAAUUUCUU-3 (SEQ ID NO: 43) or a base sequence having at least 50% or greater homology with 5'-GUUUUAGUCCCUUUUUAAAUUUCUU-3' (SEQ ID NO: 43).
В качестве другого примера, если первый комплементарный домен характеризуется частичной или полной гомологией с первым комплементарным доменом Streptococcus thermophilus или полученным из Streptococcus thermophilus первым комплементарным доменом, то (Q)m может представлять собой 5’-GUUUUAGAGCUGUGUUGUUUCG-3’ (SEQ ID NO: 51) или последовательность оснований, характеризующуюся по меньшей мере 50% или большей гомологией сAs another example, if the first complementary domain has partial or complete homology to the first complementary domain of Streptococcus thermophilus or a Streptococcus thermophilus-derived first complementary domain, then (Q) m may be 5'-GUUUUAGAGCUGUGUUGUUUCG-3' (SEQ ID NO: 51 ) or a base sequence having at least 50% or greater homology with
- 29 046169- 29 046169
5’-GUUUUAGAGCUGUGUUGUUUCG-3’ (SEQ ID NO: 51).5'-GUUUUAGAGCUGUGUUGUUUCG-3' (SEQ ID NO: 51).
Кроме того, каждый из (Х)а, (X)b и (Х)с избирательно представляет собой дополнительную последовательность оснований, где каждый X может быть независимо выбран из группы, состоящей из A, U, С и G, и каждый из a, b и с может представлять собой количество оснований, которое равняется 0 или целому числу от 1 до 20.In addition, each of (X) a , (X)b and (X) c selectively represents an additional sequence of bases, where each X can be independently selected from the group consisting of A, U, C and G, and each of a , b and c can represent the number of bases, which is 0 or an integer from 1 to 20.
Вторая нить.Second thread.
Вторая нить может состоять из второго комплементарного домена, проксимального домена и избирательно может включать хвостовой домен.The second strand may consist of a second complementary domain, a proximal domain, and may selectively include a tail domain.
Второй комплементарный домен.Second complementary domain.
Во второй нити второй комплементарный домен включает последовательность нуклеиновой кислоты, комплементарную первому комплементарному домену, и обладает достаточной степенью комплементарности, чтобы образовывать двойную нить с первым комплементарным доменом. Второй комплементарный домен может включать последовательность оснований, комплементарную первому комплементарному домену, и последовательность оснований, не являющуюся комплементарной первому комплементарному домену, например, последовательность оснований, не образующую двойную нить с первым комплементарным доменом, и может иметь более длинную последовательность оснований, чем у первого комплементарного домена.In the second strand, the second complementary domain includes a nucleic acid sequence complementary to the first complementary domain and has a sufficient degree of complementarity to form a double strand with the first complementary domain. The second complementary domain may include a base sequence complementary to the first complementary domain and a base sequence that is not complementary to the first complementary domain, such as a base sequence that does not form a double strand with the first complementary domain and may have a longer base sequence than the first complementary domain. domain.
В данном случае второй комплементарный домен может представлять собой последовательность из 5-35 оснований или включать последовательность из 5-35 оснований. Например, второй комплементарный домен может представлять собой или включать последовательность из 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 или 25 оснований, при этом настоящее изобретение не ограничивается ими.In this case, the second complementary domain may be a sequence of 5-35 bases or include a sequence of 5-35 bases. For example, the second complementary domain may be or include the sequence of 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 or 25 bases, but the present invention is not limited to them.
Второй комплементарный домен может характеризоваться гомологией с природным вторым комплементарным доменом или может быть получен из природного второго комплементарного домена. Кроме того, второй комплементарный домен может иметь отличие в его последовательности оснований в соответствии с видами, существующими в природе, может быть получен из второго комплементарного домена, содержащегося в видах, существующих в природе, или может характеризоваться частичной или полной гомологией со вторым комплементарным доменом, содержащимся в видах, существующих в природе.The second complementary domain may have homology to a naturally occurring second complementary domain or may be derived from a naturally occurring second complementary domain. In addition, the second complementary domain may have a difference in its base sequence in accordance with species existing in nature, may be derived from a second complementary domain contained in species existing in nature, or may have partial or complete homology with the second complementary domain, contained in species existing in nature.
В одном иллюстративном варианте осуществления второй комплементарный домен может характеризоваться частичной, то есть по меньшей мере 50% или большей или полной гомологией со вторым комплементарным доменом Streptococcus pyogenes, Campylobacter jejuni, Streptococcus thermophilus, Staphylococcus aureus или Neisseria meningitides или со вторым комплементарным доменом, полученный из них.In one illustrative embodiment, the second complementary domain may have partial, i.e., at least 50% or greater or complete homology with the second complementary domain of Streptococcus pyogenes, Campylobacter jejuni, Streptococcus thermophilus, Staphylococcus aureus or Neisseria meningitides or with a second complementary domain derived from them.
В частности, второй комплементарный домен может дополнительно включать дополнительную последовательность оснований, которая не подвергается комплементарному связыванию с первым комплементарным доменом первой нити.In particular, the second complementary domain may further include an additional base sequence that does not undergo complementary binding to the first complementary domain of the first strand.
В данном случае дополнительная последовательность оснований может представлять собой последовательность из 1-25 оснований. Например, дополнительная последовательность оснований может представлять собой последовательность из 1-5, 5-10, 10-15, 15-20 или 20-25 оснований.In this case, the additional base sequence may be a sequence of 1-25 bases. For example, the additional base sequence may be a sequence of 1-5, 5-10, 10-15, 15-20, or 20-25 bases.
Проксимальный домен.Proximal domain.
Во второй нити проксимальный домен представляет собой последовательность из 1-20 оснований, и домен, расположенный в направлении по отношению к 3'-концу второго комплементарного домена. Например, проксимальный домен может представлять собой или включать последовательность из 5, 6, 7, 8, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 или 15 оснований.In the second strand, the proximal domain is a sequence of 1-20 bases, and a domain located in the direction relative to the 3' end of the second complementary domain. For example, the proximal domain may be or include a sequence of 5, 6, 7, 8, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, or 15 bases.
В данном случае проксимальный домен может иметь двухнитевую связь между своими комплементарными последовательностями оснований.In this case, the proximal domain may have a double-stranded connection between its complementary base sequences.
Кроме того, проксимальный домен может характеризоваться гомологией с природным проксимальным доменом или может быть получен из природного проксимального домена. Кроме того, проксимальный домен может иметь отличие в последовательности оснований в соответствии с видами, существующими в природе, может быть получен из проксимального домена видов, существующих в природе, или может характеризоваться частичной или полной гомологией с проксимальным доменом видов, существующих в природе.In addition, the proximal domain may have homology to a natural proximal domain or may be derived from a natural proximal domain. In addition, the proximal domain may have a difference in base sequence according to species existing in nature, may be derived from the proximal domain of a species existing in nature, or may have partial or complete homology with the proximal domain of a species existing in nature.
В одном иллюстративном варианте осуществления проксимальный домен может характеризоваться частичной, то есть по меньшей мере 50% или большей или полной гомологией с проксимальным доменом Streptococcus pyogenes, Campylobacter jejuni, Streptococcus thermophilus, Staphylococcus aureus или Neisseria meningitides, или проксимальным доменом, полученным из них.In one illustrative embodiment, the proximal domain may have partial, i.e., at least 50% or greater or complete homology with the proximal domain of Streptococcus pyogenes, Campylobacter jejuni, Streptococcus thermophilus, Staphylococcus aureus or Neisseria meningitides, or a proximal domain derived from them.
Хвостовой домен.Tail domain.
В частности, во второй нити хвостовой домен может представлять собой домен, избирательно добавленный в 3'-конец второй нити, и хвостовой домен может представлять собой или включать последовательность из 1-50 оснований. Например, хвостовой домен может представлять собой или включать последовательность из 1-5, 5-10, 10-15, 15-20, 20-25, 25-30, 30-35, 35-40, 40-45 или 45-50 оснований.Specifically, in the second strand, the tail domain may be a domain selectively added to the 3' end of the second strand, and the tail domain may be or include a sequence of 1 to 50 bases. For example, the tail domain may be or include the sequence of 1-5, 5-10, 10-15, 15-20, 20-25, 25-30, 30-35, 35-40, 40-45, or 45-50 grounds.
- 30 046169- 30 046169
В данном случае хвостовой домен может иметь двухнитевую связь между своими комплементарными последовательностями оснований.In this case, the tail domain may have a double-stranded relationship between its complementary base sequences.
Кроме того, хвостовой домен может характеризоваться гомологией с природным хвостовым доменом или может быть получен из природного хвостового домена. Кроме того, хвостовой домен может иметь отличие в последовательности оснований в соответствии с видами, существующими в природе, может быть получен из хвостового домена, содержащегося в видах, существующих в природе, или может характеризоваться частичной или полной гомологией с хвостовым доменом, содержащимся в видах, существующих в природе.In addition, the tail domain may have homology to the natural tail domain or may be derived from the natural tail domain. In addition, the tail domain may have a difference in base sequence according to species existing in nature, may be derived from a tail domain contained in a species existing in nature, or may have partial or complete homology with a tail domain contained in a species existing in nature. existing in nature.
В одном иллюстративном варианте осуществления хвостовой домен может характеризоваться частичной, то есть по меньшей мере 50% или большей или полной гомологией с хвостовым доменом Streptococcus pyogenes, Campylobacter jejuni, Streptococcus thermophilus, Staphylococcus aureus или Neisseria meningitides или хвостовым доменом, полученным из них.In one illustrative embodiment, the tail domain may have partial, i.e., at least 50% or greater or complete homology with the tail domain of Streptococcus pyogenes, Campylobacter jejuni, Streptococcus thermophilus, Staphylococcus aureus or Neisseria meningitides or a tail domain derived from them.
В другом варианте осуществления хвостовой домен может включать последовательность из 1-10 оснований на 3'-конце, вовлеченную в in vitro или in vivo способ транскрипции.In another embodiment, the tail domain may include a sequence of 1-10 bases at the 3' end involved in in vitro or in vivo transcription.
Например, при использовании промотора Т7 в in vitro транскрипции gRNA хвостовой домен может представлять собой произвольную последовательность оснований, присутствующую на 3'-конце ДНКматрицы. Кроме того, при использовании промотора U6 в in vivo транскрипции хвостовой домен может представлять собой UUUUUU, при использовании промотора H1 в транскрипции хвостовой домен может представлять собой UUUU, а при использовании промотора pol-III хвостовой домен может включать несколько оснований урацила или альтернативных оснований.For example, when using the T7 promoter in in vitro transcription of a gRNA, the tail domain can be an arbitrary sequence of bases present at the 3' end of the DNA template. In addition, when using the U6 promoter in in vivo transcription, the tail domain may be UUUUUU, when using the H1 promoter in transcription, the tail domain may be UUUU, and when using the pol-III promoter, the tail domain may include several uracil bases or alternative bases.
В частности, часть или все из каждой последовательности оснований второго комплементарного домена, проксимального домена и/или хвостового домена могут иметь химическую модификацию. Химическая модификация может представлять собой метилирование, ацетилирование, фосфорилирование, фосфоротиоатную связь, закрытую нуклеиновую кислоту (LNA), 2'-О-метил-3'-фосфоротиоат (MS) или 2'-О-метил-3'-тиоРАСЕ (MSP), при этом настоящее изобретение не ограничивается ими.In particular, part or all of each base sequence of the second complementary domain, proximal domain and/or tail domain may have a chemical modification. The chemical modification may be methylation, acetylation, phosphorylation, phosphorothioate linkage, locked nucleic acid (LNA), 2'-O-methyl-3'-phosphorothioate (MS) or 2'-O-methyl-3'-thioPACE (MSP) , but the present invention is not limited to them.
Следовательно, вторая нить может состоять из 5'-[второго комплементарного домена][проксимального домена]-3' или 5'-[второго комплементарного домена]-[проксимального домена][хвостового домена]-3', как описано выше.Therefore, the second strand may consist of 5'-[second complementary domain][proximal domain]-3' or 5'-[second complementary domain]-[proximal domain][tail domain]-3', as described above.
Кроме того, вторая нить может избирательно включать дополнительную последовательность оснований.In addition, the second strand may selectively include additional base sequence.
В одном иллюстративном варианте осуществления вторая нить может представлять собой 5'-(Z)h(P)k-3' или 5'-(X)d-(Z)h-(X)e-(P)k-(X)r3'.In one illustrative embodiment, the second strand may be 5'-(Z) h (P)k-3' or 5'-(X)d-(Z) h- (X)e-(P)k-(X ) r 3'.
В другом варианте осуществления вторая нить может представлять собой 5'-(Z)h-(P)k-(F)i-3' или 5'(X)d-(Z)h-(X)e-(P)k-(X)f-(F)1-3'.In another embodiment, the second strand may be 5'-(Z)h-(P) k- (F)i-3' or 5'(X)d-(Z)h-(X)e-(P) k-(X)f-(F) 1 -3'.
В данном случае (Z)h представляет собой последовательность оснований, включающую второй комплементарный домен, который может образовывать комплементарную связь с первым комплементарным доменом первой нити. (Z)h может представлять собой последовательность, характеризующуюся частичной или полной гомологией со вторым комплементарным доменом видов, существующих в природе, а последовательность оснований второго комплементарного домена может быть модифицирована в соответствии с видами происхождения. Каждый Z может быть независимо выбран из группы, состоящей из A, U, С и G, и h может представлять собой количество оснований, которое равняется целому числу от 5 до 50.Here, (Z) h is a sequence of bases comprising a second complementary domain that can form a complementary bond with the first complementary domain of the first strand. (Z) h may be a sequence having partial or complete homology with the second complementary domain of a species existing in nature, and the base sequence of the second complementary domain may be modified according to the species of origin. Each Z may be independently selected from the group consisting of A, U, C, and G, and h may be a number of bases that is an integer from 5 to 50.
Например, если второй комплементарный домен характеризуется частичной или полной гомологией со вторым комплементарным доменом Streptococcus pyogenes или вторым комплементарным доменом, полученным из него, то (Z)h может представлять собой 5’-UAGCAAGUUAAAAU-3’ (SEQ ID NO: 44) или последовательность оснований, характеризующуюся по меньшей мере 50% или большей гомологией с 5’-UAGCAAGUUAAAAU-3’ (SEQ ID NO: 44).For example, if the second complementary domain has partial or complete homology to the second complementary domain of Streptococcus pyogenes or a second complementary domain derived therefrom, then (Z) h may be 5'-UAGCAAGUUAAAAU-3' (SEQ ID NO: 44) or the sequence bases having at least 50% or greater homology with 5'-UAGCAAGUUAAAAU-3' (SEQ ID NO: 44).
В качестве другого примера, если второй комплементарный домен характеризуется частичной или полной гомологией со вторым комплементарным доменом Campylobacter jejuni или вторым комплементарным доменом, полученным из него, то (Z)h может представлять собой 5 -AAGAAAUUUAAAAAGGGACUAAAAU-3 (SEQ ID NO: 45) или последовательность оснований, характеризующуюся по меньшей мере 50% или большей гомологией с 5’-AAGAAAUUUAAAAAGGGACUAAAAU-3’ (SEQ Ш NO: 45).As another example, if the second complementary domain has partial or complete homology to the second complementary domain of Campylobacter jejuni or a second complementary domain derived therefrom, then (Z)h may be 5 -AAGAAAUUUAAAAAGGGACUAAAAU-3 (SEQ ID NO: 45) or a base sequence having at least 50% or greater homology with 5'-AAGAAAUUUAAAAAGGGACUAAAAU-3' (SEQ III NO: 45).
В еще одного примера, если второй комплементарный домен характеризуется частичной или полной гомологией со вторым комплементарным доменом Streptococcus thermophilus или вторым комплементарным доменом, полученным из него, то (Z)h может представлять собой 5’-CGAAACAACACAGCGAGUUAAAAU-3’ (SEQ ID NO: 52) или последовательность оснований, характеризующуюся по меньшей мере 50% или большей гомологией с 5’-CGAAACAACACAGCGAGUUAAAAU-3’ (SEQ ID NO: 52).In yet another example, if the second complementary domain has partial or complete homology to the second complementary domain of Streptococcus thermophilus or a second complementary domain derived therefrom, then (Z)h may be 5'-CGAAACAACACAGCGAGUUAAAAU-3' (SEQ ID NO: 52 ) or a base sequence having at least 50% or greater homology with 5'-CGAAACAACACAGCGAGUUAAAAU-3' (SEQ ID NO: 52).
(P)k представляет собой последовательность оснований, включающую проксимальный домен, который может характеризоваться частичной или полной гомологией с проксимальным доменом видов, су- 31 046169 лученный из него, то(P) k is a sequence of bases comprising a proximal domain, which may be characterized by partial or complete homology with the proximal domain of the species derived from it, then
5’-AAGGCUUAGUCCG-3’ (SEQ Ш NO:5'-AAGGCUUAGUCCG-3' (SEQ Ш NO:
зующуюся по меньшей мереat least
5’-AAGGCUUAGUCCG-3’ (SEQ IE) NO: 53).5'-AAGGCUUAGUCCG-3' (SEQ IE) NO: 53).
ществующих в природе, и последовательность оснований проксимального домена может быть модифицирована в соответствии с видами происхождения. Каждый P может быть независимо выбран из группы, состоящей из A, U, С и G, и к может представлять собой количество оснований, которое равняется целому числу от 1 до 20.existing in nature, and the base sequence of the proximal domain can be modified according to the species of origin. Each P may be independently selected from the group consisting of A, U, C, and G, and k may be a number of bases that is an integer from 1 to 20.
Например, если проксимальный домен характеризуется частичной или полной гомологией с проксимальным доменом Streptococcus pyogenes или проксимальным доменом, полученным из него, то (Р)к может представлять собой 5’-AAGGCUAGUCCG-3’ (SEQ ID NO: 47) или последовательность оснований, характеризующуюся по меньшей мере 50% или большей гомологией с 5’-AAGGCUAGUCCG-3’ (SEQ ID NO: 47).For example, if the proximal domain has partial or complete homology to the proximal domain of Streptococcus pyogenes or a proximal domain derived therefrom, then (P) k may be 5'-AAGGCUAGUCCG-3' (SEQ ID NO: 47) or a base sequence characterized by at least 50% or greater homology with 5'-AAGGCUAGUCCG-3' (SEQ ID NO: 47).
В качестве другого примера, если проксимальный домен характеризуется частичной или полной гомологией с проксимальным доменом Campylobacter jejuni или проксимальным доменом, полученным из него, то (Р)к может представлять собой 5’-AAAGAGUUUGC-3’ (SEQ ID NO: 48) или последовательность оснований, характеризующуюся по меньшей мере 50% или большей гомологией с 5’-AAAGAGUUUGC-3’ (SEQ Ш NO: 48).As another example, if the proximal domain has partial or complete homology to the Campylobacter jejuni proximal domain or a proximal domain derived therefrom, then (P) k may be 5'-AAAGAGUUUGC-3' (SEQ ID NO: 48) or the sequence bases having at least 50% or greater homology with 5'-AAAGAGUUUGC-3' (SEQ III NO: 48).
В качестве следующего примера, если проксимальный домен характеризуется частичной или полной гомологией с проксимальным доменом Streptococcus thermophilus или проксимальным доменом, по(Р)к может представлять собой 53) или последовательность оснований, характери50% или большей гомологией с (F)i может представлять собой последовательность оснований, включающую хвостовой домен и характеризующуюся частичной или полной гомологией с хвостовым доменом видов, существующих в природе, и последовательность оснований хвостового домена может быть модифицирована в соответствии с видами происхождения. Каждый F может быть независимо выбран из группы, состоящей из A, U, С и G, a i может представлять собой количество оснований, которое равняется целому числу от 1 до 50.As a further example, if the proximal domain has partial or complete homology with the proximal domain of Streptococcus thermophilus or the proximal domain, (P) k may be 53) or a base sequence having 50% or greater homology with (F)i may be the sequence bases comprising a tail domain and having partial or complete homology with the tail domain of species existing in nature, and the base sequence of the tail domain may be modified according to the species of origin. Each F may be independently selected from the group consisting of A, U, C and G, ai may be a number of bases that is an integer from 1 to 50.
Например, если хвостовой домен характеризуется частичной или полной гомологией с хвостовым доменом Streptococcus pyogenes или хвостовым доменом, полученным из него, то (F)i может представлять собой 5’-UUAUCAACUUGAAAAAGUGGCACCGAGUCGGUGC-3’ (SEQ ID NO: 49) или последовательность оснований, характеризующуюся по меньшей мере 50% или большей гомологией с 5’-UUAUCAACUUGAAAAAGUGGCACCGAGUCGGUGC-3’ (SEQ ID NO: 49).For example, if the tail domain is characterized by partial or complete homology to the tail domain of Streptococcus pyogenes or a tail domain derived therefrom, then (F)i may be 5'-UUAUCAACUUGAAAAAGUGGCACCGAGUCGGUGC-3' (SEQ ID NO: 49) or a base sequence characterized by at least 50% or greater homology with 5'-UUAUCAACUUGAAAAAGUGGCACCGAGUCGGUGC-3' (SEQ ID NO: 49).
В качестве другого примера, если хвостовой домен характеризуется частичной или полной гомологией с хвостовым доменом Campylobacter jejuni или хвостовым доменом, полученным из него, то (F) может представлять собойAs another example, if the tail domain has partial or complete homology to the tail domain of Campylobacter jejuni or a tail domain derived therefrom, then (F) may be
5’-GGGACUCUGCGGGGUUACAAUCCCCUAAAACCGCUUUU-3’(SEQIDNO: 50) или последовательность оснований, характеризующуюся по меньшей мере 50% или большей гомологией с 5’-GGGACUCUGCGGGGUUACAAUCCCCUAAAACCGCUUUU-3’ (SEQ Ш NO: 50).5'-GGGACUCUGCGGGGGUUACAAUCCCCUAAAACCGCUUUU-3'(SEQIDNO: 50) or a base sequence having at least 50% or greater homology with 5'-GGGACUCUGCGGGGUUACAAUCCCCCUAAAACCGCUUUU-3' (SEQ III NO: 50).
В качестве следующего примера, если хвостовой домен характеризуется частичной или полной гомологией с хвостовым доменом Streptococcus thermophilus или хвостовым доменом, полученным из него, то (F)i может представлять собойAs a further example, if the tail domain has partial or complete homology with the tail domain of Streptococcus thermophilus or a tail domain derived therefrom, then (F)i may be
5’-UACUCAACUUGAAAAGGUGGCACCGAUUCGGUGUUUUU-3’ (SEQ ID NO: 54) ши последовательность оснований, характеризующуюся по меньшей мере 50% или большей гомологией с 5’-UACUCAACUUGAAAAGGUGGCACCGAUUCGGUGUUUUU-3’ (SEQ Ш NO: 54).5'-UACUCAACUUGAAAAGGUGGCACCGAUUCGGUGUUUUU-3' (SEQ ID NO: 54) is a base sequence having at least 50% or greater homology with 5'-UACUCAACUUGAAAAGGUGGCACCGAUUCGGUGUUUUU-3' (SEQ ID NO: 54).
Кроме того, (F)i может включать последовательность из 1-10 оснований на З'-конце, вовлеченную в in vitro или in vivo способ транскрипции.In addition, (F)i may include a sequence of 1-10 bases at the 3'-terminus involved in in vitro or in vivo transcription.
Например, при использовании промотора Т7 в in vitro транскрипции gRNA хвостовой домен может представлять собой произвольную последовательность оснований, присутствующую на З'-конце ДНКматрицы. Кроме того, при использовании промотора U6 в in vivo транскрипции хвостовой домен может представлять собой UUUUUU, при использовании промотора H1 в транскрипции хвостовой домен может представлять собой UUUU, а при использовании промотора pol-III хвостовой домен может включать несколько оснований урацила или альтернативных оснований.For example, when using the T7 promoter for in vitro transcription of gRNA, the tail domain can be an arbitrary sequence of bases present at the 3' end of the DNA template. In addition, when using the U6 promoter in in vivo transcription, the tail domain may be UUUUUU, when using the H1 promoter in transcription, the tail domain may be UUUU, and when using the pol-III promoter, the tail domain may include several uracil bases or alternative bases.
Кроме того, (X)d, (X)e и (X)f могут представлять собой избирательно добавленные последовательности оснований, где каждый X может быть независимо выбран из группы, состоящей из A, U, С и G, и каждый из d, e и f может представлять собой количество оснований, которое равняется 0 или целому числу от 1 до 20.Additionally, (X)d, (X) e , and (X)f may be selectively added base sequences, where each X may be independently selected from the group consisting of A, U, C, and G, and each d, e and f can represent the number of bases, which is 0 or an integer from 1 to 20.
Однонитевая gRNA.Single-stranded gRNA.
Однонитевая gRNA может быть классифицирована на два типа.Single-stranded gRNA can be classified into two types.
i) Однонитевая gRNA.i) Single-stranded gRNA.
Во-первых, существует однонитевая gRNA, в которой первая нить или вторая нить двухнитевой gRNA связана с помощью линкерного домена, и в данном случае однонитевая gRNA состоит из 5'[первой нити]-[линкерного домена]-[второй нити]-3'.First, there is a single-stranded gRNA in which the first strand or the second strand of a double-stranded gRNA is linked by a linker domain, and in this case, a single-stranded gRNA consists of 5'[first strand]-[linker domain]-[second strand]-3' .
В частности, однонитевая gRNA может состоять из 5'-[направляющего домена]-[первого комплеIn particular, a single-stranded gRNA may consist of a 5'-[targeting domain]-[first complex
- 32 046169 ментарного домена]-[линкерного домена]-[второго комплементарного домена]-[проксимального домена]-3' или 5'-[направляющего домена]-[первого комплементарного домена]-[линкерного домена][второго комплементарного домена]-[проксимального домена]-[хвостового домена]-3'.- 32 046169 mental domain]-[linker domain]-[second complementary domain]-[proximal domain]-3' or 5'-[targeting domain]-[first complementary domain]-[linker domain][second complementary domain]- [proximal domain]-[tail domain]-3'.
Каждый домен, кроме линкерного домена, аналогичен описанию каждого домена первой и второй нитей двухнитевой gRNA.Each domain, except the linker domain, is similar to the description of each domain of the first and second strands of a double-stranded gRNA.
Линкерный домен.Linker domain.
В однонитевой gRNA линкерный домен представляет собой домен, соединяющий первую нить и вторую нить, и, в частности, представляет собой последовательность нуклеиновой кислоты, которая соединяет первый комплементарный домен со вторым комплементарным доменом с получением однонитевой gRNA. В данном случае линкерный домен может быть соединен с первым комплементарным доменом и вторым комплементарным доменом ковалентной связью или нековалентной связью, или может соединять первый комплементарный домен со вторым комплементарным доменом ковалентной или нековалентной связью.In a single-stranded gRNA, a linker domain is a domain connecting a first strand and a second strand, and in particular is a nucleic acid sequence that connects a first complementary domain to a second complementary domain to form a single-stranded gRNA. Here, the linker domain may be connected to the first complementary domain and the second complementary domain by a covalent bond or a non-covalent bond, or may connect the first complementary domain to the second complementary domain by a covalent or non-covalent bond.
Линкерный домен может представлять собой или включать последовательность из 1-30 оснований. Например, линкерный домен может представлять собой или включать последовательность из 1-5, 5-10, 10-15, 15-20, 20-25 или 25-30 оснований.The linker domain may be or include a sequence of 1-30 bases. For example, the linker domain may be or include a sequence of 1-5, 5-10, 10-15, 15-20, 20-25 or 25-30 bases.
Линкерный домен является подходящим для использования в молекуле однонитевой gRNA и может быть соединен с первой нитью и второй нитью двухнитевой gRNA или может соединять первую нить со второй нитью ковалентной или нековалентной связью для использования в получении однонитевой gRNA. Линкерный домен может быть соединен с crRNA и tracrRNA двухнитевой gRNA или может соединять crRNA с tracrRNA ковалентной или нековалентной связью для использования в получении однонитевой gRNA.The linker domain is suitable for use in a single-stranded gRNA molecule and can be connected to the first strand and the second strand of a double-stranded gRNA or can connect the first strand to the second strand by a covalent or non-covalent bond for use in producing a single-stranded gRNA. The linker domain can be connected to crRNA and tracrRNA by double-stranded gRNA or can connect crRNA to tracrRNA by a covalent or non-covalent linkage for use in producing single-stranded gRNA.
Линкерный домен может характеризоваться гомологией с природной последовательностью, например, частичной последовательностью tracrRNA, или может быть получен из нее.The linker domain may have homology to or be derived from a natural sequence, such as a partial tracrRNA sequence.
В частности, часть или все из последовательностей оснований линкерного домена могут иметь химическую модификацию. Химическая модификация может представлять собой метилирование, ацетилирование, фосфорилирование, фосфоротиоатную связь, закрытую нуклеиновую кислоту (LNA), 2'-Ометил-3'-фосфоротиоат (MS) или 2'-О-метил-3'-тиоРАСЕ (MSP), при этом настоящее изобретение не ограничивается ими.In particular, some or all of the base sequences of the linker domain may have a chemical modification. The chemical modification may be methylation, acetylation, phosphorylation, phosphorothioate linkage, locked nucleic acid (LNA), 2'-Omethyl-3'-phosphorothioate (MS) or 2'-O-methyl-3'-thioPACE (MSP), with the present invention is not limited to them.
Следовательно, однонитевая gRNA может состоять из 5'-[направляющего домена]-[первого комплементарного домена]-[линкерного домена]-[второго комплементарного домена]-[проксимального домена]-3' или 5'-[направляющего домена]-[первого комплементарного домена]-[линкерного домена][второго комплементарного домена]-[проксимального домена]-[хвостового домена]-3', как описано выше.Therefore, a single-stranded gRNA may consist of 5'-[targeting domain]-[first complementary domain]-[linker domain]-[second complementary domain]-[proximal domain]-3' or 5'-[targeting domain]-[first complementary domain]-[linker domain][second complementary domain]-[proximal domain]-[tail domain]-3', as described above.
Кроме того, однонитевая gRNA может избирательно включать дополнительную последовательность оснований.In addition, a single-stranded gRNA may selectively include additional base sequence.
В одном иллюстративном варианте осуществления однонитевая gRNA может представлять собой ’ -(NMinneHb)-(Q)m-(L)j -(Z)h-(P)k-3 ’ илиIn one illustrative embodiment, the single-stranded gRNA may be '-(N MinneHb )-(Q) m- (L)j-(Z) h- (P) k -3' or
5’-(Nмишень)-(Q)m-(L)j-(Z)h-(P)k-(F)1-3’.5'-(Ntarget)-(Q) m -(L) j -(Z) h -(P) k -(F) 1 -3'.
В другом варианте осуществления однонитевая gRNA может представлять собойIn another embodiment, the single-stranded gRNA may be
I5’-(X)a-(NMmneHb)-(X)b-(Q)m-(X)c-(L)j-(X)d-(Z)11-(X)e-(P)k-(X)r3’^HI5'-(X) a -(N MmneH b)-(X)b-(Q)m-(X)c-(L) j -(X) d -(Z) 11 -(X) e -( P) k -(X)r3'^H
5’-(X)a-(NMinneHb)-(X)b-(Q)m-(X)c-(L)j-(X)d-(Z)h-(X)e-(P)k-(X)r(F)i-3’.5'-(X) a -(N MinneHb )-(X) b -(Q) m -(X) c -(L)j-(X) d -(Z)h-(X) e -(P ) k -(X)r(F)i-3'.
В данном случае ^ишень представляет собой последовательность оснований, способную образовывать комплементарную связь с целевой последовательностью в целевых гене или нуклеиновой кислоте, и участок последовательности оснований, способный изменяться согласно целевой последовательности в целевых гене или нуклеиновой кислоте.Here, a target is a base sequence capable of forming a complementary bond with a target sequence in the target gene or nucleic acid, and a region of the base sequence capable of varying according to the target sequence in the target gene or nucleic acid.
В одном иллюстративном варианте осуществления ^ишень представляет собой последовательность оснований, способную образовывать комплементарную связь с целевым геном, то есть целевую последовательность ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора, такого как ген FAD, предпочтительно ген FAD2, ген FAD3, ген FAD6, ген FAD7 или ген FAD8.In one illustrative embodiment, the target is a base sequence capable of forming a complementary bond to a target gene, that is, the target sequence of an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor, such as a FAD gene, preferably a FAD2 gene, a FAD3 gene, a FAD6 gene, a FAD7 gene, or FAD8 gene.
(Q)m включает последовательность оснований, включающую первый комплементарный домен, который может образовывать комплементарную связь со вторым комплементарным доменом. (Q)m может представлять собой последовательность, характеризующуюся частичной или полной гомологией с первым комплементарным доменом видов, существующих в природе, а последовательность оснований первого комплементарного домена может быть изменена в соответствии с видами происхождения. Каждый Q может быть независимо выбран из группы, состоящей из А, U, С и G, и m может представлять собой количество оснований, которое равняется целому числу от 5 до 35.(Q) m includes a sequence of bases including a first complementary domain that can form a complementary bond with a second complementary domain. (Q) m may be a sequence having partial or complete homology with the first complementary domain of a species existing in nature, and the base sequence of the first complementary domain may be changed according to the species of origin. Each Q may be independently selected from the group consisting of A, U, C, and G, and m may be a number of bases that is an integer from 5 to 35.
Например, если первый комплементарный домен характеризуется частичной или полной гомологиFor example, if the first complementary domain is characterized by partial or complete homology
- 33 046169 ей с первым комплементарным доменом Streptococcus pyogenes или первым комплементарным доменом, полученным из него, то (Q)m может представлять собой 5’-GUUUUAGAGCUA-3’ (SEQ ID NO: 42) или последовательность оснований, характеризующуюся по меньшей мере 50% или большей гомологией с 5’-GUUUUAGAGCUA-3’ (SEQ Ш NO: 42).- 33 046169 her with the first complementary domain of Streptococcus pyogenes or the first complementary domain derived therefrom, then (Q)m may be 5'-GUUUUAGAGCUA-3' (SEQ ID NO: 42) or a base sequence characterized by at least 50 % or greater homology with 5'-GUUUUAGAGCUA-3' (SEQ III NO: 42).
В качестве другого примера, если первый комплементарный домен характеризуется частичной или полной гомологией с первым комплементарным доменом Campylobacter jejuni или первым комплементарным доменом, полученным из него, то (Q)m может представлять собой 5’-GUUUUAGUCCCUUUUUAAAUUUCUU-3’ (SEQ ID NO: 43), или последовательность оснований, характеризующуюся по меньшей мере 50% или большей гомологией с 5-GUUUUAGUCCCUUUUUAAAUUUCUU-3’ (SEQ ID NO: 43).As another example, if the first complementary domain has partial or complete homology to the first complementary domain of Campylobacter jejuni or a first complementary domain derived therefrom, then (Q) m may be 5'-GUUUUAGUCCCUUUUUAAAUUUCUU-3' (SEQ ID NO: 43 ), or a base sequence having at least 50% or greater homology with 5-GUUUUAGUCCCUUUUUAAAUUUCUU-3' (SEQ ID NO: 43).
В качестве следующего примера, если первый комплементарный домен характеризуется частичной или полной гомологией с первым комплементарным доменом Streptococcus thermophilus или первым комплементарным доменом, полученным из него, то (Q)m может представлять собой 5’-GUUUUAGAGCUGUGUUGUUUCG-3’ (SEQ ID NO: 51) или последовательность оснований, характеризующуюся по меньшей мере 50% или большей гомологией с 5’-GUUUUAGAGCUGUGUUGUUUCG-3’ (SEQ ID NO: 51).As a further example, if the first complementary domain has partial or complete homology with the first complementary domain of Streptococcus thermophilus or a first complementary domain derived therefrom, then (Q) m may be 5'-GUUUUAGAGCUGUGUUGUUUCG-3' (SEQ ID NO: 51 ) or a base sequence having at least 50% or greater homology with 5'-GUUUUAGAGCUGUGUUGUUUCG-3' (SEQ ID NO: 51).
Кроме того, (L)j представляет собой последовательность оснований, включающую линкерный домен и соединяющую первый комплементарный домен со вторым комплементарным доменом с получением таким образом однонитевой gRNA. Каждый L может быть независимо выбран из группы, состоящей из A, U, С и G, и j может представлять собой количество оснований, которое равняется целому числу от 1 до 30.In addition, (L)j is a base sequence including a linker domain and connecting the first complementary domain to the second complementary domain, thereby obtaining a single-stranded gRNA. Each L may be independently selected from the group consisting of A, U, C, and G, and j may be a number of bases that is an integer from 1 to 30.
(Z)h представляет собой последовательность оснований, включающую второй комплементарный домен, который может иметь комплементарную связь с первым комплементарным доменом. (Z)h может представлять собой последовательность, характеризующуюся частичной или полной гомологией со вторым комплементарным доменом видов, существующих в природе, а последовательность оснований второго комплементарного домена может быть изменена в соответствии с видами происхождения. Каждый Z может быть независимо выбран из группы, состоящей из А, U, С и G, и h представляет собой количество оснований, которое может равняться целому числу от 5 до 50.(Z) h is a sequence of bases comprising a second complementary domain that may have a complementary relationship with the first complementary domain. (Z) h may be a sequence having partial or complete homology with the second complementary domain of species existing in nature, and the base sequence of the second complementary domain may be changed according to the species of origin. Each Z can be independently selected from the group consisting of A, U, C and G, and h is the number of bases, which can be an integer from 5 to 50.
Например, если второй комплементарный домен характеризуется частичной или полной гомологией со вторым комплементарным доменом Streptococcus pyogenes или вторым комплементарным доменом, полученным из него, то (Z)h может представлять собой 5’-UAGCAAGUUAAAAU-3’ (SEQ ID NO: 44) или последовательность оснований, характеризующуюся по меньшей мере 50% или большей гомологией с 5’-UAGCAAGUUAAAAU-3’ (SEQ ID NO: 44).For example, if the second complementary domain has partial or complete homology to the second complementary domain of Streptococcus pyogenes or a second complementary domain derived therefrom, then (Z) h may be 5'-UAGCAAGUUAAAAU-3' (SEQ ID NO: 44) or the sequence bases having at least 50% or greater homology with 5'-UAGCAAGUUAAAAU-3' (SEQ ID NO: 44).
В качестве другого примера, если второй комплементарный домен характеризуется частичной или полной гомологией со вторым комплементарным доменом Campylobacter jejuni или вторым комплементарным доменом, полученным из него, то (Z)h может представлять собой 5’-AAGAAAUUUAAAAAGGGACUAAAAU-3’ (SEQ ID NO: 45) или последовательность оснований, характеризующуюся по меньшей мере 50% или большей гомологией с 5’-AAGAAAUUUAAAAAGGGACUAAAAU-3’ (SEQ ID NO :45).As another example, if the second complementary domain has partial or complete homology to the second complementary domain of Campylobacter jejuni or a second complementary domain derived therefrom, then (Z) h may be 5'-AAGAAAUUUAAAAAGGGACUAAAAU-3' (SEQ ID NO: 45 ) or a base sequence having at least 50% or greater homology with 5'-AAGAAAUUUAAAAAGGGACUAAAAU-3' (SEQ ID NO:45).
В еще одного примера, если второй комплементарный домен характеризуется частичной или полной гомологией со вторым комплементарным доменом Streptococcus thermophilus или вторым комплементарным доменом, полученным из него, то (Z)h может представлять собой 5’-CGAAACAACACAGCGAGUUAAAAU-3’ (SEQ Ш NO: 52) или последовательность оснований, характеризующуюся по меньшей мере 50% или большей гомологией с 5’-CGAAACAACACAGCGAGUUAAAAU-3’ (SEQ ID NO: 52).In yet another example, if the second complementary domain has partial or complete homology to the second complementary domain of Streptococcus thermophilus or a second complementary domain derived therefrom, then (Z) h may be 5'-CGAAACAACACAGCGAGUUAAAAU-3' (SEQ III NO: 52 ) or a base sequence having at least 50% or greater homology with 5'-CGAAACAACACAGCGAGUUAAAAU-3' (SEQ ID NO: 52).
(P)k представляет собой последовательность оснований, включающую проксимальный домен, который может характеризоваться частичной или полной гомологией с проксимальным доменом видов, существующих в природе, и последовательность оснований проксимального домена может быть модифицирована в соответствии с видами происхождения. Каждый Р может быть независимо выбран из группы, состоящей из A, U, С и G, и к может представлять собой количество оснований, которое равняется целому числу от 1 до 20.(P)k is a base sequence including a proximal domain, which may have partial or complete homology with the proximal domain of species existing in nature, and the base sequence of the proximal domain may be modified according to the species of origin. Each P may be independently selected from the group consisting of A, U, C, and G, and k may be a number of bases that is an integer from 1 to 20.
Например, если проксимальный домен характеризуется частичной или полной гомологией с проксимальным доменом Streptococcus pyogenes или проксимальным доменом, полученным из него, то (Р)к может представлять собой 5’- AAGGCUAGUCCG-3’ (SEQ ID NO: 47) или последовательность оснований, характеризующуюся по меньшей мере 50% или большей гомологией с 5’.AAGGCUAGUCCG-3’ (SEQ ID NO: 47).For example, if the proximal domain is characterized by partial or complete homology with the proximal domain of Streptococcus pyogenes or a proximal domain derived therefrom, then (P) k may be 5'-AAGGCUAGUCCG-3' (SEQ ID NO: 47) or a base sequence characterized by at least 50% or greater homology with 5'.AAGGCUAGUCCG-3' (SEQ ID NO: 47).
В качестве другого примера, если проксимальный домен характеризуется частичной или полной гомологией с проксимальным доменом Campylobacter jejuni или проксимальным доменом, полученным из него, то (Р)к может представлять собой 5’- AAAGAGUUUGC-3 (SEQ ID NO: 48) иди последовательность оснований, характеризующуюся по меньшей мере 50% или большей гомологией с 5’.AAAGAGUUUGC-3’ (SEQ Ш NO: 48).As another example, if the proximal domain has partial or complete homology to the Campylobacter jejuni proximal domain or a proximal domain derived therefrom, then (P) k may be a 5'-AAAGAGUUUGC-3 (SEQ ID NO: 48) or base sequence , characterized by at least 50% or greater homology with 5'.AAAGAGUUUGC-3' (SEQ III NO: 48).
- 34 046169- 34 046169
В качестве следующего примера, если проксимальный домен характеризуется частичной или полной гомологией с проксимальным доменом Streptococcus thermophilus или проксимальным доменом, полученный из него, то (Р)к может представлять собой $ -AAGGCUUAGUCCG-3 (SEQ ID NO: 53) или последовательность оснований, характеризующуюся по меньшей мере 50% или большей гомологией с 5’-AAGGCUUAGUCCG-3’ (SEQ ID NO: 53).As a further example, if the proximal domain has partial or complete homology to the proximal domain of Streptococcus thermophilus or a proximal domain derived therefrom, then (P) k may be $-AAGGCUUAGUCCG-3 (SEQ ID NO: 53) or a base sequence having at least 50% or greater homology with 5'-AAGGCUUAGUCCG-3' (SEQ ID NO: 53).
(F)i может представлять собой последовательность оснований, включающую хвостовой домен и характеризующуюся частичной или полной гомологией с хвостовым доменом видов, существующих в природе, и последовательность оснований хвостового домена может быть модифицирована в соответствии с видами происхождения. Каждый F может быть независимо выбран из группы, состоящей из A, U, С и G, a i может представлять собой количество оснований, которое равняется целому числу от 1 до 50.(F)i may be a base sequence including a tail domain and having partial or complete homology with the tail domain of a species existing in nature, and the base sequence of the tail domain may be modified according to the species of origin. Each F may be independently selected from the group consisting of A, U, C and G, and i may be a number of bases that is an integer from 1 to 50.
Например, если хвостовой домен характеризуется частичной или полной гомологией с хвостовым доменом Streptococcus pyogenes или хвостовым доменом, полученным из него, то (F)i может представлять собой 5’-UUAUCAACUUGAAAAAGUGGCACCGAGUCGGUGC-3’ (SEQ ID NO: 49) или последовательность оснований, характеризующуюся по меньшей мере 50% или большей гомологией с 5’-UUAUCAACUUGAAAAAGUGGCACCGAGUCGGUGC-3’ (SEQ ID NO: 49).For example, if the tail domain is characterized by partial or complete homology to the tail domain of Streptococcus pyogenes or a tail domain derived therefrom, then (F)i may be 5'-UUAUCAACUUGAAAAAGUGGCACCGAGUCGGUGC-3' (SEQ ID NO: 49) or a base sequence characterized by at least 50% or greater homology with 5'-UUAUCAACUUGAAAAAGUGGCACCGAGUCGGUGC-3' (SEQ ID NO: 49).
В качестве другого примера, если хвостовой домен характеризуется частичной или полной гомологией с хвостовым доменом Campylobacter jejuni или хвостовым доменом, полученным из него, то (F)i может представлять собойAs another example, if the tail domain has partial or complete homology to the tail domain of Campylobacter jejuni or a tail domain derived therefrom, then (F)i may be
5’-GGGACUCUGCGGGGUUACAAUCCCCUAAAACCGCUUUU-3’ (SEQ ID NO: 50) или последовательность оснований, характеризующуюся по меньшей мере 50% или большей гомологией с 5’ - GGGACUCUGCGGGGUUACAAUCCCCUAAAACCGCUUUU-3’ (SEQ ID NO: 50).5'-GGGACUCUGCGGGGGUUACAAUCCCCUAAAACCGCUUUU-3' (SEQ ID NO: 50) or a base sequence having at least 50% or greater homology with 5'-GGGACUCUGCGGGGUUACAAUCCCCCUAAAACCGCUUUU-3' (SEQ ID NO: 50).
В качестве следующего примера, если хвостовой домен характеризуется частичной или полной гомологией с хвостовым доменом Streptococcus thermophilus или хвостовым доменом, полученным из него, то (F)i может представлять собой 5’_UACUCAACUUGAAAAGGUGGCACCGAUUCGGUGUUUUU-3’ (SEQ ID NO: 54) или последовательность оснований, характеризующуюся по меньшей мере 50% или большей гомологией с 5’- UACUCAACUUGAAAAGGUGGCACCGAUUCGGUGUUUUU-3’ (SEQ ID NO: 54).As a further example, if the tail domain has partial or complete homology to the tail domain of Streptococcus thermophilus or a tail domain derived therefrom, then (F)i may be 5'_UACUCAACUUGAAAAGGUGGCACCGAUUCGGUGUUUUU -3' (SEQ ID NO: 54) or the base sequence , characterized by at least 50% or greater homology with 5'-UACUCAACUUGAAAGGUGGCACCGAUUCGGUGUUUUU-3' (SEQ ID NO: 54).
Кроме того, (F)i может включать последовательность из 1-10 оснований на 3'-конце, вовлеченную в in vitro или in vivo способ транскрипции.In addition, (F)i may include a sequence of 1-10 bases at the 3' end involved in in vitro or in vivo transcription.
Например, при использовании промотора Т7 в in vitro транскрипции gRNA хвостовой домен может представлять собой произвольную последовательность оснований, присутствующую на 3'-конце ДНКматрицы. Кроме того, при использовании промотора U6 в in vivo транскрипции хвостовой домен может представлять собой UUUUUU, при использовании промотора H1 в транскрипции хвостовой домен может представлять собой UUUU, а при использовании промотора pol-III хвостовой домен может включать несколько оснований урацила или альтернативных оснований.For example, when using the T7 promoter in in vitro transcription of a gRNA, the tail domain can be an arbitrary sequence of bases present at the 3' end of the DNA template. In addition, when using the U6 promoter in in vivo transcription, the tail domain may be UUUUUU, when using the H1 promoter in transcription, the tail domain may be UUUU, and when using the pol-III promoter, the tail domain may include several uracil bases or alternative bases.
Кроме того, (Х)а, (Х)ь, (Х)с, (X)d, (Х)е и (X)f могут представлять собой избирательно добавленные последовательности оснований, где каждый X может быть независимо выбран из группы, состоящей из A, U, С и G, и каждый из а, b, с, d, e и f может представлять собой количество оснований, которое равняется 0 или целому числу от 1 до 20.Additionally, (X) a , (X) b , (X) c , (X) d , (X) e , and (X)f may be selectively added base sequences, where each X may be independently selected from the group, consisting of A, U, C and G, and each of a, b, c, d, e and f can represent a number of bases that is 0 or an integer from 1 to 20.
ii) Однонитевая gRNA.ii) Single-stranded gRNA.
Во-вторых, однонитевая gRNA может представлять собой однонитевую gRNA, состоящую из направляющего домена, первого комплементарного домена и второго комплементарного домена, и в данном случае однонитевая gRNA может состоять из:Secondly, the single-stranded gRNA may be a single-stranded gRNA consisting of a targeting domain, a first complementary domain and a second complementary domain, in which case the single-stranded gRNA may be composed of:
5'-[второго комплементарного домена]-[первого комплементарного домена]-[направляющего домена]-3' или5'-[second complementary domain]-[first complementary domain]-[targeting domain]-3' or
5'-[второго комплементарного домена]-[линкерного домена]-[первого комплементарного домена][направляющего домена]-3'.5'-[second complementary domain]-[linker domain]-[first complementary domain][targeting domain]-3'.
Направляющий домен.Guiding domain.
В однонитевой gRNA направляющий домен включает комплементарную направляющую последовательность, способную образовывать комплементарную связь с целевой последовательностью в целевых гене или нуклеиновой кислоте. Направляющая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты, комплементарную по целевой последовательности в целевых гене или нуклеиновой кислоте, которая характеризуется, например, по меньшей мере 70%, 75%, 80%, 85%, 90% или 95% или большей комплементарностью или полной комплементарностью. Считается, что направляющий домен позволяет комплексу gRNA-Cas, то есть комплексу CRISPR, специфически взаимодействовать с целевыми геном или нуклеиновой кислотой.In a single-stranded gRNA, the targeting domain includes a complementary targeting sequence capable of forming a complementary linkage with a target sequence in the target gene or nucleic acid. The guide sequence may be a nucleic acid sequence complementary to a target sequence in the target gene or nucleic acid that is, for example, at least 70%, 75%, 80%, 85%, 90% or 95% or greater complementarity or complete complementarity. The targeting domain is thought to allow the gRNA-Cas complex, that is, the CRISPR complex, to specifically interact with a target gene or nucleic acid.
В данном случае направляющий домен может представлять собой или включать последовательность из 5-50 оснований. Например, направляющий домен может представлять собой или включать последовательность из 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 или 25 оснований.In this case, the targeting domain may be or include a sequence of 5-50 bases. For example, the targeting domain may be or include a sequence of 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, or 25 bases.
Кроме того, направляющий домен может включать направляющую последовательность.In addition, the targeting domain may include a targeting sequence.
В данном случае направляющая последовательность может представлять собой комплементарнуюIn this case, the guide sequence may be complementary
- 35 046169 последовательность оснований, способную образовывать комплементарную связь с целевой последовательностью в целевых гене или нуклеиновой кислоте, которая характеризуется, например, по меньшей мере 70%, 75%, 80%, 85%, 90% или 95% или большей комплементарностью или полной комплементарностью.- 35 046169 a base sequence capable of forming a complementary relationship with a target sequence in a target gene or nucleic acid, which is characterized by, for example, at least 70%, 75%, 80%, 85%, 90% or 95% or greater complementarity or complete complementarity.
В одном иллюстративном варианте осуществления направляющая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты, комплементарную целевому гену, то есть целевой последовательности ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора, такого как ген FAD, предпочтительно ген FAD2, ген FAD3, ген FAD6, ген FAD7 или ген FAD8, которая характеризуется, например, по меньшей мере 70%, 75%, 80%, 85%, 90% или 95% или большей комплементарностью или полной комплементарностью.In one illustrative embodiment, the targeting sequence may be a nucleic acid sequence complementary to a target gene, that is, a target sequence of an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor such as a FAD gene, preferably a FAD2 gene, a FAD3 gene, a FAD6 gene, a FAD7 gene, or a FAD8 gene which is characterized, for example, by at least 70%, 75%, 80%, 85%, 90% or 95% or greater complementarity or complete complementarity.
В данном случае направляющая последовательность может представлять собой или включать последовательность из 5-50 оснований. Например, направляющая последовательность может представлять собой или включать последовательность из 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 или 25 оснований.In this case, the guide sequence may be or include a sequence of 5-50 bases. For example, the guide sequence may be or include a sequence of 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, or 25 bases.
В одном иллюстративном варианте осуществления направляющая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты, комплементарную целевой последовательности гена FAD2. Направляющая последовательность может представлять собой или включать последовательность из 5-50 оснований. Например, направляющая последовательность может представлять собой или включать последовательность из 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 или 25 оснований.In one illustrative embodiment, the targeting sequence may be a nucleic acid sequence complementary to the target sequence of the FAD2 gene. The guide sequence may be or include a sequence of 5-50 bases. For example, the guide sequence may be or include a sequence of 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, or 25 bases.
В одном иллюстративном варианте осуществления направляющая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты, комплементарную целевой последовательности гена FAD3. Направляющая последовательность может представлять собой или включать последовательность из 5-50 оснований. Например, направляющая последовательность может представлять собой или включать последовательность из 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 или 25 оснований.In one illustrative embodiment, the targeting sequence may be a nucleic acid sequence complementary to the target sequence of the FAD3 gene. The guide sequence may be or include a sequence of 5-50 bases. For example, the guide sequence may be or include a sequence of 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, or 25 bases.
В одном иллюстративном варианте осуществления направляющая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты, комплементарную целевой последовательности гена FAD6. Направляющая последовательность может представлять собой или включать последовательность из 5-50 оснований. Например, направляющая последовательность может представлять собой или включать последовательность из 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 или 25 оснований.In one illustrative embodiment, the targeting sequence may be a nucleic acid sequence complementary to the target sequence of the FAD6 gene. The guide sequence may be or include a sequence of 5-50 bases. For example, the guide sequence may be or include a sequence of 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, or 25 bases.
В одном иллюстративном варианте осуществления направляющая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты, комплементарную целевой последовательности гена FAD7. Направляющая последовательность может представлять собой или включать последовательность из 5-50 оснований. Например, направляющая последовательность может представлять собой или включать последовательность из 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 или 25 оснований.In one illustrative embodiment, the targeting sequence may be a nucleic acid sequence complementary to the target sequence of the FAD7 gene. The guide sequence may be or include a sequence of 5-50 bases. For example, the guide sequence may be or include a sequence of 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, or 25 bases.
В одном иллюстративном варианте осуществления направляющая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты, комплементарную целевой последовательности гена FAD8. Направляющая последовательность может представлять собой или включать последовательность из 5-50 оснований. Например, направляющая последовательность может представлять собой или включать последовательность из 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 или 25 оснований.In one illustrative embodiment, the targeting sequence may be a nucleic acid sequence complementary to the target sequence of the FAD8 gene. The guide sequence may be or include a sequence of 5-50 bases. For example, the guide sequence may be or include a sequence of 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, or 25 bases.
В данном случае целевые последовательности целевых генов, то есть ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора, такого как ген FAD2, для направляющей последовательности приведены выше в табл. 1, при этом настоящее изобретение не ограничивается ими.In this case, the target sequences of the target genes, that is, the factor associated with the biosynthesis of unsaturated fatty acids, such as the FAD2 gene, for the guide sequence are given above in table. 1, but the present invention is not limited to them.
В частности, направляющий домен может включать направляющую последовательность и дополнительную последовательность оснований.In particular, the targeting domain may include a targeting sequence and an additional base sequence.
В данном случае дополнительная последовательность оснований может представлять собой последовательность из 1-35 оснований. Например, дополнительная последовательность оснований может представлять собой последовательность из 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 или 10 оснований.In this case, the additional base sequence may be a sequence of 1-35 bases. For example, the additional base sequence may be a sequence of 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, or 10 bases.
В одном иллюстративном варианте осуществления дополнительная последовательность оснований может представлять собой последовательность из одного основания гуанина (G) или последовательность из двух оснований GG.In one illustrative embodiment, the additional base sequence may be a single guanine (G) base sequence or a double GG base sequence.
В данном случае дополнительная последовательность оснований может быть расположена на 5'конце направляющего домена или на 5'-конце направляющей последовательности.In this case, the additional base sequence may be located at the 5' end of the targeting domain or at the 5' end of the targeting sequence.
Дополнительная последовательность оснований может быть расположена на 3'-конце направляющего домена или на 3'-конце направляющей последовательности.The additional base sequence may be located at the 3' end of the targeting domain or at the 3' end of the targeting sequence.
Первый комплементарный домен.First complementary domain.
Первый комплементарный домен представляет собой последовательность нуклеиновой кислоты, включающую последовательность нуклеиновой кислоты, комплементарную второму комплементарному домену и обладающую достаточной степенью комплементарности, чтобы образовывать двойную нить со вторым комплементарным доменом.The first complementary domain is a nucleic acid sequence comprising a nucleic acid sequence complementary to the second complementary domain and having a sufficient degree of complementarity to form a double strand with the second complementary domain.
В данном случае первый комплементарный домен может представлять собой или включать последовательность из 5-35 оснований. Например, первый комплементарный домен может представлять собой или включать последовательность из 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 или 25 оснований.In this case, the first complementary domain may be or include a sequence of 5-35 bases. For example, the first complementary domain may be or include the sequence of 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 or 25 bases.
- 36 046169- 36 046169
Первый комплементарный домен может характеризоваться гомологией с природным первым комплементарным доменом или может быть получен из природного первого комплементарного домена. Кроме того, первый комплементарный домен может иметь отличие в последовательности оснований первого комплементарного домена в соответствии с видами, существующими в природе, может быть получен из первого комплементарного домена, содержащегося у видов, существующих в природе, или может характеризоваться частичной или полной гомологией с первым комплементарным доменом, содержащимся у видов, существующих в природе.The first complementary domain may have homology to a naturally occurring first complementary domain or may be derived from a naturally occurring first complementary domain. In addition, the first complementary domain may have a difference in the base sequence of the first complementary domain according to naturally occurring species, may be derived from a first complementary domain found in a naturally occurring species, or may have partial or complete homology to the first complementary domain. domain contained in species existing in nature.
В одном иллюстративном варианте осуществления первый комплементарный домен может характеризоваться частичной, то есть по меньшей мере 50% или большей или полной гомологией с первым комплементарным доменомIn one illustrative embodiment, the first complementary domain may have partial, i.e., at least 50% or greater or complete homology with the first complementary domain
Parcubacteria bacterium (GWC2011_GWC2_44_17), Lachnospiraceae bacterium (MC2017), Butyrivibrio proteoclasiicus, Peregrinibacteria bacterium (GW2011_GWA_33_10), Acidaminococcus sp.Parcubacteria bacterium (GWC2011_GWC2_44_17), Lachnospiraceae bacterium (MC2017), Butyrivibrio proteoclasiicus, Peregrinibacteria bacterium (GW2011_GWA_33_10), Acidaminococcus sp.
(BV3L6), Porphyromonas macacae, Lachnospiraceae bacterium (ND2006), Porphyromonas crevioricanis, Prevotella disiens, Moraxella bovoculi (237), Smiihella sp. (SC KO8D17), Leptospira inadai, Lachnospiraceae bacterium (MA2020), Francisella novicida (UI 12), Candidatus Methanoplasma termitum или Eubacterium eligens, или первым комплементарным доменом, полученным из них.(BV3L6), Porphyromonas macacae, Lachnospiraceae bacterium (ND2006), Porphyromonas crevioricanis, Prevotella disiens, Moraxella bovoculi (237), Smiihella sp. (SC KO8D17), Leptospira inadai, Lachnospiraceae bacterium (MA2020), Francisella novicida (UI 12), Candidatus Methanoplasma termitum or Eubacterium eligens, or the first complementary domain derived from them.
В частности, первый комплементарный домен может включать дополнительную последовательность оснований, которая не подвергается комплементарному связыванию со вторым комплементарным доменом.In particular, the first complementary domain may include an additional base sequence that does not undergo complementary binding to the second complementary domain.
В данном случае дополнительная последовательность оснований может представлять собой последовательность из 1-15 оснований. Например, дополнительная последовательность оснований может представлять собой последовательность из 1-5, 5-10 или 10-15 оснований.In this case, the additional base sequence may be a sequence of 1-15 bases. For example, the additional base sequence may be a sequence of 1-5, 5-10, or 10-15 bases.
Второй комплементарный домен.Second complementary domain.
Второй комплементарный домен включает последовательность нуклеиновой кислоты, комплементарную первому комплементарному домену, и обладает достаточной степенью комплементарности, чтобы образовывать двойную нить с первым комплементарным доменом. Второй комплементарный домен может включать последовательность оснований, комплементарную первому комплементарному домену, и последовательность оснований, не являющуюся комплементарной первому комплементарному домену, например, последовательность оснований, не образующую двойную нить с первым комплементарным доменом, и может иметь более длинную последовательность оснований, чем у первого комплементарного домена.The second complementary domain includes a nucleic acid sequence complementary to the first complementary domain and has a sufficient degree of complementarity to form a double strand with the first complementary domain. The second complementary domain may include a base sequence complementary to the first complementary domain and a base sequence that is not complementary to the first complementary domain, such as a base sequence that does not form a double strand with the first complementary domain and may have a longer base sequence than the first complementary domain. domain.
В данном случае второй комплементарный домен может представлять собой или включать последовательность из 5-35 оснований. Например, второй комплементарный домен может представлять собой последовательность из 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 или 25 оснований.In this case, the second complementary domain may be or include a sequence of 5-35 bases. For example, the second complementary domain may be a sequence of 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, or 25 bases.
Второй комплементарный домен может характеризоваться гомологией с природным вторым комплементарным доменом или может быть получен из природного второго комплементарного домена. Кроме того, второй комплементарный домен может иметь отличие в последовательности оснований второго комплементарного домена в соответствии с видами, существующими в природе, может быть получен из второго комплементарного домена, содержащегося у видов, существующих в природе, или может характеризоваться частичной или полной гомологией со вторым комплементарным доменом, содержащимся у видов, существующих в природе.The second complementary domain may have homology to a naturally occurring second complementary domain or may be derived from a naturally occurring second complementary domain. In addition, the second complementary domain may have a difference in the base sequence of the second complementary domain according to naturally occurring species, may be derived from a second complementary domain found in a naturally occurring species, or may have partial or complete homology to the second complementary domain. domain contained in species existing in nature.
В одном варианте осуществления второй комплементарный домен может характеризоваться частичной, то есть по меньшей мере 50% или большей или полной гомологией со вторым комплементарным доменомIn one embodiment, the second complementary domain may have partial, i.e., at least 50% or greater or complete homology with the second complementary domain
Parcubacteria bacterium (GWC2011_GWC2_44_17), Lachnospiraceae bacterium (MC2017), Butyrivibrio proteoclasiicus, Peregrinibacteria bacterium (GW2011_GWA_33_10), Acidaminococcus sp.Parcubacteria bacterium (GWC2011_GWC2_44_17), Lachnospiraceae bacterium (MC2017), Butyrivibrio proteoclasiicus, Peregrinibacteria bacterium (GW2011_GWA_33_10), Acidaminococcus sp.
(BV3L6), Porphyromonas macacae, Lachnospiraceae bacterium (ND2006), Porphyromonas crevioricanis, Prevotella disiens, Moraxella bovoculi (237), Smiihella sp. (SCKO8D17), Leptospira inadai, Lachnospiraceae bacterium (MA2020), Francisella novicida (UI 12), Candidatus Methanoplasma termitum или Eubacterium eligens, или вторым комплементарным доменом, полученным из них.(BV3L6), Porphyromonas macacae, Lachnospiraceae bacterium (ND2006), Porphyromonas crevioricanis, Prevotella disiens, Moraxella bovoculi (237), Smiihella sp. (SCKO8D17), Leptospira inadai, Lachnospiraceae bacterium (MA2020), Francisella novicida (UI 12), Candidatus Methanoplasma termitum or Eubacterium eligens, or a second complementary domain derived from them.
В частности, второй комплементарный домен может включать дополнительную последовательность оснований, которая не подвергается комплементарному связыванию с первым комплементарным доменом.In particular, the second complementary domain may include an additional base sequence that does not undergo complementary binding to the first complementary domain.
В данном случае дополнительная последовательность оснований может представлять собой послеIn this case, the additional base sequence may be after
- 37 046169 довательность из 1-15 оснований. Например, дополнительная последовательность оснований может представлять собой последовательность из 1-5, 5-10 или 10-15 оснований.- 37 046169 sequence of 1-15 bases. For example, the additional base sequence may be a sequence of 1-5, 5-10, or 10-15 bases.
Линкерный домен.Linker domain.
В частности, линкерный домен представляет собой последовательность нуклеиновой кислоты, соединяющую первый комплементарный домен со вторым комплементарным доменом с получением однонитевой gRNA. В данном случае линкерный домен может быть соединен с первым комплементарным доменом и вторым комплементарным домен ковалентной или нековалентной связью или может соединять первый и второй комплементарные домены ковалентной или нековалентной связью.Specifically, a linker domain is a nucleic acid sequence connecting a first complementary domain to a second complementary domain to produce a single-stranded gRNA. Here, the linker domain may be connected to the first complementary domain and the second complementary domain by a covalent or non-covalent bond, or may connect the first and second complementary domains by a covalent or non-covalent bond.
Линкерный домен может представлять собой или включать последовательность из 1-30 оснований. Например, линкерный домен может представлять собой или включать последовательность из 1-5, 5-10, 10-15, 15-20, 20-25 или 25-30 оснований.The linker domain may be or include a sequence of 1-30 bases. For example, the linker domain may be or include a sequence of 1-5, 5-10, 10-15, 15-20, 20-25 or 25-30 bases.
В частности, часть или все из последовательностей оснований направляющего домена, первого комплементарного домена, второго комплементарного домена и линкерного домена могут иметь химическую модификацию. Химическая модификация может представлять собой метилирование, ацетилирование, фосфорилирование, фосфоротиоатную связь, закрытую нуклеиновую кислоту (LNA), 2'-О-метил3'-фосфоротиоат (MS) или 2'-О-метил-3'-тиоРАСЕ (MSP), при этом настоящее изобретение не ограничивается ими.In particular, part or all of the base sequences of the targeting domain, the first complementary domain, the second complementary domain and the linker domain may be chemically modified. The chemical modification may be methylation, acetylation, phosphorylation, phosphorothioate linkage, locked nucleic acid (LNA), 2'-O-methyl3'-phosphorothioate (MS) or 2'-O-methyl-3'-thioPACE (MSP), with the present invention is not limited to them.
Следовательно, однонитевая gRNA может состоять из 5'-[второго комплементарного домена][первого комплементарного домена]-[направляющего домена]-3' или 5'-[второго комплементарного домена]-[линкерного домена]-[первого комплементарного домена]-[направляющего домена]-3', как описано выше.Therefore, a single-stranded gRNA may consist of 5'-[second complementary domain][first complementary domain]-[targeting domain]-3' or 5'-[second complementary domain]-[linker domain]-[first complementary domain]-[ targeting domain]-3' as described above.
Кроме того, однонитевая gRNA может избирательно включать дополнительную последовательность оснований.In addition, a single-stranded gRNA may selectively include additional base sequence.
В одном иллюстративном варианте осуществления однонитевая gRNA может представлять собой -(Z)h-(Q)m_(NMlnneHb)-3 илиIn one illustrative embodiment, the single-stranded gRNA may be - (Z)h-(Q) m_ (N Mln n eHb )-3 or
5’-(X)a-(Z)h-(X)b-(Q)m-(X)c-(Nмишень)“3 .5'-(X) a -(Z) h -(X) b -(Q) m -(X)c-(Ntarget)“3 .
В другом варианте осуществления однонитевая gRNA может представлять собойIn another embodiment, the single-stranded gRNA may be
-(Z)h-(L)j-(Q)m-(NMmneHb)-3 или-(Z)h-(L)j-(Q) m -(N MmneHb )-3 or
5’-(X)a-(Z)h-(L)j-(Q)m-(X)c-(Nмишень)“3 .5'-(X) a -(Z)h-(L)j-(Q) m -(X) c -(Ntarget)“3 .
В данном случае Нмишень представляет собой последовательность оснований, способную образовывать комплементарную связь с целевой последовательностью в целевых гене или нуклеиновой кислоте, и участок последовательности оснований, который может быть изменен согласно целевой последовательности в целевых гене или нуклеиновой кислоте.Here, a target is a base sequence capable of forming a complementary bond with a target sequence in a target gene or nucleic acid, and a region of base sequence that can be changed according to the target sequence in the target gene or nucleic acid.
В одном иллюстративном варианте осуществления Нмишень может представлять собой последовательность оснований, способную образовывать комплементарную связь с целевым геном, то есть целевую последовательность ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора, такого как ген FAD, предпочтительно ген FAD2, ген FAD3, ген FAD6, ген FAD7 или ген FAD8.In one illustrative embodiment, the Hm target may be a base sequence capable of forming a complementary linkage to a target gene, that is, the target sequence of an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor, such as a FAD gene, preferably a FAD2 gene, a FAD3 gene, a FAD6 gene, a FAD7 gene or the FAD8 gene.
(Q)m представляет собой последовательность оснований, включающую первый комплементарный домен, который может образовывать комплементарную связь со вторым комплементарным доменом второй нити. (Q)m может представлять собой последовательность, характеризующуюся частичной или полной гомологией с первым комплементарным доменом видов, существующих в природе, а последовательность оснований первого комплементарного домена может быть изменена в соответствии с видами происхождения. Каждый Q может быть независимо выбран из группы, состоящей из A, U, С и G, и m может представлять собой количество оснований, которое равняется целому числу от 5 до 35.(Q) m is a sequence of bases comprising a first complementary domain that can form a complementary bond with a second complementary domain of the second strand. (Q) m may be a sequence having partial or complete homology with the first complementary domain of a species existing in nature, and the base sequence of the first complementary domain may be changed according to the species of origin. Each Q may be independently selected from the group consisting of A, U, C and G, and m may be a number of bases that is an integer from 5 to 35.
Например, если первый комплементарный домен характеризуется частичной или полной гомологией с первым комплементарным доменом Parcubacteria bacterium или первым комплементарным доменом, полученным из него, то (Q)m может представлять собой 5’-UUUGUAGAU-3’ или последовательность оснований, характеризующуюся по меньшей мере 50% или большей гомологией с 5’-UUUGUAGAU-3’.For example, if the first complementary domain has partial or complete homology to the first complementary domain of Parcubacteria bacterium or a first complementary domain derived therefrom, then (Q) m may be 5'-UUUGUAGAU-3' or a base sequence characterized by at least 50 % or greater homology with 5'-UUUGUAGAU-3'.
(Z)h представляет собой последовательность оснований, включающую второй комплементарный домен, который может образовывать комплементарную связь с первым комплементарным доменом первой нити. (Z)h может представлять собой последовательность, характеризующуюся частичной или полной гомологией со вторым комплементарным доменом видов, существующих в природе, а последовательность оснований второго комплементарного домена может быть модифицирована в соответствии с видами происхождения. Каждый Z может быть независимо выбран из группы, состоящей из A, U, С и G, и h может представлять собой количество оснований, которое равняется целому числу от 5 до 50.(Z)h is a sequence of bases comprising a second complementary domain that can form a complementary bond with the first complementary domain of the first strand. (Z) h may be a sequence having partial or complete homology with the second complementary domain of a species existing in nature, and the base sequence of the second complementary domain may be modified according to the species of origin. Each Z may be independently selected from the group consisting of A, U, C, and G, and h may be a number of bases that is an integer from 5 to 50.
Например, если второй комплементарный домен характеризуется частичной или полной гомологией со вторым комплементарным доменом Parcubacteria bacterium или полученным из Parcubacteria bacterium вторым комплементарным доменом, то (Z)h может представлять собойFor example, if the second complementary domain has partial or complete homology to a Parcubacteria bacterium second complementary domain or a Parcubacteria bacterium -derived second complementary domain, then (Z) h may be
- 38 046169- 38 046169
-AAAUUUCUACU-3 (SEQ ID NO: 46) или последовательность оснований, характеризующуюся по меньшей мере 50% или большей гомологией с 5’-AAAUUUCUACU-3’ (SEQ ID NO: 46).-AAAUUUCUACU-3 (SEQ ID NO: 46) or a base sequence having at least 50% or greater homology with 5'-AAAUUUCUACU-3' (SEQ ID NO: 46).
Кроме того, (L)j представляет собой последовательность оснований, включающую линкерный домен, который соединяет первый комплементарный домен со вторым комплементарным доменом. Каждый L может быть независимо выбран из группы, состоящей из A, U, С и G, и j может представлять собой количество оснований, которое равняется целому числу от 1 до 30.In addition, (L)j is a sequence of bases including a linker domain that connects the first complementary domain to the second complementary domain. Each L may be independently selected from the group consisting of A, U, C, and G, and j may be a number of bases that is an integer from 1 to 30.
Кроме того, каждый из (Х)а, (Х)ь и (Х)с избирательно представляет собой дополнительную последовательность оснований, где каждый X может быть независимо выбран из группы, состоящей из A, U, С и G, и a, b и с могут представлять собой количество оснований, которое равняется 0 или целому числу от 1 до 20.In addition, each of (X) a , (X) b and (X) c selectively represents an additional sequence of bases, where each X can be independently selected from the group consisting of A, U, C and G, and a, b and c can represent the number of bases, which equals 0 or an integer from 1 to 20.
2. Редактирующий белок.2. Editing protein.
Редактирующий белок относится к пептиду, полипептиду или белку которые могут непосредственно связываться или взаимодействовать с нуклеиновой кислотой без непосредственного связывания с ней.An editing protein refers to a peptide, polypeptide or protein that can directly bind or interact with a nucleic acid without directly binding to it.
Нуклеиновая кислота может представлять собой нуклеиновую кислоту, содержащуюся в целевых нуклеиновой кислоте, гене или хромосоме.A nucleic acid may be a nucleic acid contained in a target nucleic acid, gene or chromosome.
Нуклеиновая кислота может представлять собой направляющую нуклеиновую кислоту. Редактирующий белок может представлять собой фермент. Редактирующий белок может представлять собой слитый белок.The nucleic acid may be a guide nucleic acid. The editing protein may be an enzyme. The editing protein may be a fusion protein.
В данном случае термин слитый белок относится к белку, полученному путем слияния фермента с дополнительными доменом, пептидом, полипептидом или белком.As used herein, the term fusion protein refers to a protein produced by fusing an enzyme with an additional domain, peptide, polypeptide or protein.
Фермент относится к белку, включающему домен, который способен расщеплять нуклеиновую кислоту, ген, хромосому или белок.An enzyme refers to a protein comprising a domain that is capable of cleaving a nucleic acid, gene, chromosome or protein.
Фермент может представлять собой нуклеазу, протеазу или рестриктазу.The enzyme may be a nuclease, protease or restriction enzyme.
Дополнительные домен, пептид, полипептид или белок могут представлять собой функциональный домен, пептид, полипептид или белок, которые обладают функцией такой же или отличной от такой у фермента.The additional domain, peptide, polypeptide or protein may be a functional domain, peptide, polypeptide or protein that has the same or different function than the enzyme.
Слитый белок может включать дополнительный домен, пептид, полипептид или белок в одном или более из N-конца фермента или рядом с ним, С-конца фермента или рядом с ним, в среднем участке фермента и их комбинации.The fusion protein may include an additional domain, peptide, polypeptide, or protein at one or more of the N-terminus of the enzyme or near it, the C-terminus of the enzyme or near it, in the middle region of the enzyme, and combinations thereof.
Слитый белок может включать функциональные домен, пептид, полипептид или белок в одном или более из N-конца фермента или рядом с ним, С-конца фермента или рядом с ним, в среднем участке фермента и их комбинации.The fusion protein may include a functional domain, peptide, polypeptide, or protein at one or more of the N-terminus of an enzyme or adjacent to it, the C-terminus of an enzyme or adjacent to it, a mid-region of an enzyme, and combinations thereof.
В данном случае функциональный домен, пептид, полипептид или белок могут представлять собой домен, пептид, полипептид или белок с метилазной активностью, деметилазной активностью, активностью активации транскрипции, активностью подавления транскрипции, активностью высвобождения фактора транскрипции, активностью модификации гистонов, активностью расщепления РНК или активностью связывания нуклеиновой кислоты, или метку или репортерный ген для выделения и очистки белка (в том числе пептида), при этом настоящее изобретение не ограничивается ими.Here, the functional domain, peptide, polypeptide or protein may be a domain, peptide, polypeptide or protein with methylase activity, demethylase activity, transcription activation activity, transcription repression activity, transcription factor releasing activity, histone modification activity, RNA cleavage activity or activity nucleic acid binding, or a tag or reporter gene for the isolation and purification of a protein (including a peptide), but the present invention is not limited to them.
Функциональные домен, пептид, полипептид или белок могут представлять собой дезаминазу.The functional domain, peptide, polypeptide or protein may be a deaminase.
Метка включает гистидиновую (His) метку, метку V5, метку FLAG, метку гемагглютинина гриппа (НА), метку Мус, метку VSV-G и тиоредоксиновую (Trx) метку, а репортерный ген включает глутатионS-трансферазу (GST), пероксидазу хрена (HRP), хлорамфениколацетилтрансферазу (CAT) βгалактозидазу, β-глюкоронидазу, люциферазу, аутофлуоресцентные белки, в том числе зеленый флуоресцентный белок (GFP), HcRed, DsRed, голубой флуоресцентный белок (CFP), желтый флуоресцентный белок (YFP) и синий флуоресцентный белок (BFP), при этом настоящее изобретение не ограничивается ими.The tag includes histidine (His) tag, V5 tag, FLAG tag, influenza hemagglutinin (HA) tag, Myc tag, VSV-G tag and thioredoxin (Trx) tag, and the reporter gene includes glutathione S-transferase (GST), horseradish peroxidase (HRP ), chloramphenicol acetyltransferase (CAT) β-galactosidase, β-glucoronidase, luciferase, autofluorescent proteins including green fluorescent protein (GFP), HcRed, DsRed, cyan fluorescent protein (CFP), yellow fluorescent protein (YFP) and blue fluorescent protein (BFP ), but the present invention is not limited to them.
Кроме того, функциональные домен, пептид, полипептид или белок могут представлять собой последовательность или сигнал ядерной локализации (NLS) или последовательность или сигнал ядерного экспорта (NES).In addition, the functional domain, peptide, polypeptide or protein may be a nuclear localization sequence or signal (NLS) or a nuclear export sequence or signal (NES).
NLS может представлять собой NLS большого Т-антигена вируса SV40 с аминокислотной последовательностью PKKKRKV (SEQ ID NO: 55); ва1ельнос1ьюThe NLS may be an SV40 large T antigen NLS with the amino acid sequence PKKKRKV (SEQ ID NO: 55); val1elnos1yu
NLS, полученный из нуклеоплазмина (например, двучастичный NLS нуклеоплазмина с последовательностью KRPAATKKAGQAKKKK) (SEQ ID NO: 56);NLS derived from nucleoplasmin (eg, bipartite nucleoplasmin NLS with the sequence KRPAATKKAGQAKKKK) (SEQ ID NO: 56);
c-myc NLS с аминокислотной последовательность PAAKRVKLD RQRRNELKRSP (SEQ ID NO: 58);c-myc NLS with amino acid sequence PAAKRVKLD RQRRNELKRSP (SEQ ID NO: 58);
(SEQ ID NO: 57) или hRNPAl(SEQ ID NO: 57) or hRNPAl
M9M9
NLSNLS
NQSSNFGPMKGGNFGGRSSGPYGGGGQYFAKPRNQGGY (SEQ сNQSSNFGPMKGGNFGGRSSGPYGGGGQYFAKPRNQGGY (SEQ with
ID NO:ID NO:
последовательностью 59);sequence 59);
последовательность RMRIZFKNKGKDTAELRRRRVEVSVELRKAKKDEQILKRRNV (SEQ ID NO: 60) полученного из импортина-α домена IBB;sequence RMRIZFKNKGKDTAELRRRRVEVSVELRKAKKDEQILKRRNV (SEQ ID NO: 60) importin-α-derived IBB domain;
последовательности VSRKRPRP (SEQ ID NO: 61) и PPKKARED (SEQ ID NO: 62) Т-белка миомы;fibroid T protein sequences VSRKRPRP (SEQ ID NO: 61) and PPKKARED (SEQ ID NO: 62);
- 39 046169 последовательность PQPKKKPL (SEQ ID NO: 63) р53 человека; последовательность- 39 046169 sequence PQPKKKPL (SEQ ID NO: 63) human p53; subsequence
SALIKKKKKMAP (SEQ ID NO: 64) c-abl iv МЬШИ;SALIKKKKKMAP (SEQ ID NO: 64) c-abl iv MICE ;
последовательности DRLRR (SEQ ID NO: 65) и PKQKKRK (SEQ ID NO: 66) вируса гриппа NS1;the sequences DRLRR (SEQ ID NO: 65) and PKQKKRK (SEQ ID NO: 66) of the influenza NS1 virus;
последовательность RKLKKKIKKL (SEQ ID NO: 67) антигена вируса 5-гепатита;sequence RKLKKKIKKL (SEQ ID NO: 67) of hepatitis 5 virus antigen;
последовательность REKKKFLKRR (SEQ ID NO: 68) белка Mx1 мыши;sequence REKKKFLKRR (SEQ ID NO: 68) of mouse Mx1 protein;
последовательностьsubsequence
KRKGDEVDGVDEVAKKKSKK (SEQ ID NO: 69) поли(АДФ-рибоза) полимеразы человека или последовательность RKCLQAGMNLEARKTKK (SEQ ID NO: 70) рецептора стероидного гормона глюкокортикоида (человека), при этом настоящее изобретение не ограничивается ими.KRKGDEVDGVDEVAKKKSKK (SEQ ID NO: 69) of human poly(ADP-ribose) polymerase or the sequence RKCLQAGMNLEARKTKK (SEQ ID NO: 70) of glucocorticoid steroid hormone receptor (human), but the present invention is not limited to them.
Редактирующий белок может включать полный активный фермент.The editing protein may comprise the complete active enzyme.
В данном случае термин полный активный фермент относится к ферменту, обладающему той же функцией, что фермент дикого типа, и, например, фермент дикого типа, расщепляющий двойную нить ДНК, обладает полной ферментативной активностью в отношении полного расщепления двойной нити ДНК.As used herein, the term fully active enzyme refers to an enzyme having the same function as a wild-type enzyme, and, for example, a wild-type DNA double-strand cleaving enzyme has full enzymatic activity to completely cleave double-strand DNA.
Кроме того, полной активный фермент включает в себя фермент с улучшенной функцией по сравнению с функцией фермента дикого типа, и, например, специфический тип модификации или манипуляции с ферментом дикого типа, расщепляющего двойную нить ДНК, обеспечивает полную ферментативную активность, которая улучшена по сравнению с ферментом дикого типа, то есть активностью расщепления двойной нити ДНК.In addition, a fully active enzyme includes an enzyme with improved function over that of the wild-type enzyme, and, for example, a specific type of modification or manipulation of the wild-type double-strand DNA-cleaving enzyme provides complete enzymatic activity that is improved over wild-type enzyme, that is, double-strand DNA cleavage activity.
Редактирующий белок может включать неполный или частично активный фермент.The editing protein may include an incomplete or partially active enzyme.
В данном случае термин неполный или частично активный фермент относится к ферменту, обладающему некоторыми функциями фермента дикого типа, и, например, специфический тип модификации или манипуляции с ферментом дикого типа, расщепляющего двойную нить ДНК, обеспечивает неполную или частичную ферментативную активность расщепления части двойной нити, то есть одинарной нити ДНК.As used herein, the term incomplete or partially active enzyme refers to an enzyme that has some of the functions of the wild-type enzyme, and, for example, a specific type of modification or manipulation of the wild-type double-strand DNA cleaving enzyme provides incomplete or partial cleavage enzymatic activity of part of the double strand, that is, a single strand of DNA.
Редактирующий белок может включать неактивный фермент.The editing protein may include an inactive enzyme.
В данном случае термин неактивный фермент относится к ферменту, у которого функция фермента дикого типа полностью инактивирована. Например, специфический тип модификации или манипуляции с ферментом дикого типа, расщепляющим двойную нить ДНК, не обладает активностью, поэтому вообще не расщепляет двойную нить ДНК.As used herein, the term inactive enzyme refers to an enzyme whose wild-type enzyme function is completely inactivated. For example, a specific type of modification or manipulation of the wild-type double-stranded DNA cleaving enzyme has no activity and therefore does not cleave the double-stranded DNA at all.
Редактирующий белок может представлять собой природный фермент или слитый белок.The editing protein may be a natural enzyme or a fusion protein.
Редактирующий белок может присутствовать в форме частично модифицированного природного фермента или слитого белка.The editing protein may be present in the form of a partially modified natural enzyme or a fusion protein.
Редактирующий белок может представлять собой искусственно полученный фермент или слитый белок, который не существует в природе.The editing protein may be an artificially produced enzyme or a fusion protein that does not exist in nature.
Редактирующий белок может присутствовать в форме частично модифицированного искусственного фермента или слитого белка, который не существует в природе.The editing protein may be present in the form of a partially modified artificial enzyme or a fusion protein that does not exist in nature.
В данном случае модификация может представлять собой замену, удаление, добавление аминокислот, содержащихся в редактирующем белке, или их комбинацию.In this case, the modification may be the replacement, deletion, addition of amino acids contained in the editing protein, or a combination thereof.
Кроме того, модификация может представлять собой замену, удаление, добавление некоторых оснований в последовательность оснований, кодирующую редактирующий белок, или их комбинацию.In addition, the modification may be the substitution, deletion, addition of some bases to the base sequence encoding the editing protein, or a combination thereof.
В одном иллюстративном варианте осуществления редактирующего белка по настоящему изобретению фермент CRISPR будет описан ниже.In one illustrative embodiment of the editing protein of the present invention, the CRISPR enzyme will be described below.
Фермент CRISPR.CRISPR enzyme.
Термин фермент CRISPR означает основной белковый компонент системы CRISPR-Cas, формирующий комплекс с gRNA, что дает систему CRISPR-Cas.The term CRISPR enzyme refers to the main protein component of the CRISPR-Cas system that forms a complex with gRNA, giving rise to the CRISPR-Cas system.
Фермент CRISPR представляет собой нуклеиновую кислоту или полипептид (или белок) с последовательностью, кодирующей фермент CRISPR, и в качестве примера широко используется фермент CRISPR II типа или фермент CRISPR V типа.A CRISPR enzyme is a nucleic acid or polypeptide (or protein) with a coding sequence for a CRISPR enzyme, and a type II CRISPR enzyme or a type V CRISPR enzyme is widely used as an example.
Фермент CRISPR II типа представляет собой Cas9, который может быть получен из различных мик роорганизмов, таких какThe type II CRISPR enzyme is Cas9, which can be obtained from various microorganisms, such as
Streptococcus pyogenes, Streptococcus thermophilus, Streptococcus sp., Staphylococcus aureus, Nocardiopsis dassonvillei, Streptomyces pristinaespiralis, Streptomyces viridochromogenes, Streptomyces viridochromogenes, Streptosporangium roseum, Streptosporangium roseum, AlicyclobacillusStreptococcus pyogenes, Streptococcus thermophilus, Streptococcus sp., Staphylococcus aureus, Nocardiopsis dassonvillei, Streptomyces pristinaespiralis, Streptomyces viridochromogenes, Streptomyces viridochromogenes, Streptosporangium roseum, Streptosporangium roseum, Alicyclobacillus
- 40 046169 acidocaldarius, Bacillus pseudomycoides, Bacillus selenitireducens. Exiguobacterium sibiricum, Lactobacillus delbrueckii, Lactobacillus salivarius, Microscilla marina, Burkholderiales bacterium, Polaromonas naphthalenivorans, Polaromonas sp., Crocosphaera watsonii, Cyanothece sp., Microcystis aeruginosa, Synechococcus sp., Acetohalobium arabaticum, Ammonifex degensii, Caldicelulosiruptor bescii, Candidatus Desulforudis, Clostridium botulinum, Clostridium difficile, Finegoldia magna, Natranaerobius thermophilus, Pelotomaculum thermopropionicum, Acidithiobacillus caldus, Acidithiobacillus ferrooxidans, Allochromatium vinosum, Marinobacter sp., Nitrosococcus halophilus, Nitrosococcus watsoni, Pseudoalteromonas haloplanktis, Ktedonobacter racemifer, Methanohalobium evestigatum, Anabaena variabilis, Nodularia spumigena, Nostoc sp., Arthrospira maxima, Arthrospira platensis, Arthrospira sp., Lyngbya sp., Microcoleus chthonoplastes, Oscillatoria sp., Petrotoga mobilis, Thermosipho africanus и Acaryochloris marina.- 40 046169 acidocaldarius, Bacillus pseudomycoides, Bacillus selenitireducens. Exiguobacterium sibiricum, Lactobacillus delbrueckii, Lactobacillus salivarius, Microscilla marina, Burkholderiales bacterium, Polaromonas naphthalenivorans, Polaromonas sp., Crocosphaera watsonii, Cyanothece sp., Microcystis aeruginosa, Synechococcus sp., Acetohalobium arabaticum, Ammonifex degensii, Caldic elulosiruptor bescii, Candidatus Desulforudis, Clostridium botulinum , Clostridium difficile, Finegoldia magna, Natranaerobius thermophilus, Pelotomaculum thermopropionicum, Acidithiobacillus caldus, Acidithiobacillus ferrooxidans, Allochromatium vinosum, Marinobacter sp., Nitrosococcus halophilus, Nitrosococcus watsoni, Pseudoalteromonas haloplanktis, Ktedonobacter racemifer, Methanohalobium evestigatum, Anabaena variabilis, Nodularia spumigena, Nostoc sp. , Arthrospira maxima, Arthrospira platensis, Arthrospira sp., Lyngbya sp., Microcoleus chthonoplastes, Oscillatoria sp., Petrotoga mobilis, Thermosipho africanus and Acaryochloris marina.
Термин Cas9 означает фермент, который связывается с gRNA, вследствие чего расщепляет или модифицирует целевую последовательность или местоположение в целевых гене или нуклеиновой кислоте и может состоять из домена HNH, способного расщеплять нить нуклеиновой кислоты, образуя комплементарную связь с gRNA, домена RuvC, способного расщеплять нить нуклеиновой кислоты, образуя комплементарную связь с gRNA, домена REC, распознающего мишень, и домена PI, распознающего РАМ. Hiroshi Nishimasu et al. (2014) Cell 156:935-949 ссылаются на специфические структурные характеристики Cas9.The term Cas9 means an enzyme that binds to a gRNA and thereby cleaves or modifies a target sequence or location in a target gene or nucleic acid and may consist of an HNH domain capable of cleaving a nucleic acid strand, forming a complementary bond with the gRNA, a RuvC domain capable of cleaving the strand nucleic acid, forming a complementary bond with gRNA, the REC domain that recognizes the target, and the PI domain that recognizes PAM. Hiroshi Nishimasu et al. (2014) Cell 156:935–949 refer to specific structural characteristics of Cas9.
Кроме того, фермент CRISPR V типа может представлять собой Cpf1, который может быть получен изAdditionally, the type V CRISPR enzyme may be Cpf1, which may be derived from
Streptococcus, Campylobacter, Nitratifr actor, Staphylococcus, Parvibaculum, Roseburia, Neisseria, Gluconacetobacter, Azospirillum, Sphaerochaeta, Lactobacillus, Eubacterium, Corynebacter, Carnobacterium, Rhodobacter, Listeria, Paludibacter, Clostridium, Lachnospiraceae, Clostridiaridium, Leptotrichia, Francisella, Legionella, Alicyclobacillus, Methanomethy ophilus, Porphyromonas, Prevotella, Bacteroidetes, Helcococcus, Letospira, De sulfovibrio, Desulfonatronum, Opitutaceae, Tuberibacillus, Bacillus, Brevibacillus, Methylobacterium или Acidaminococcus.Streptococcus, Campylobacter, Nitratifr actor, Staphylococcus, Parvibaculum, Roseburia, Neisseria, Gluconacetobacter, Azospirillum, Sphaerochaeta, Lactobacillus, Eubacterium, Corynebacter, Carnobacterium, Rhodobacter, Listeria, Paludibacter, Clostridium, Lachnospiraceae, Clostridiaridium, Leptotrichia, Francisella, Legionella, Alicyclic obacillus, Methanomethy ophilus, Porphyromonas, Prevotella, Bacteroidetes, Helcococcus, Letospira, De sulfovibrio, Desulfonatronum, Opitutaceae, Tuberibacillus, Bacillus, Brevibacillus, Methylobacterium or Acidaminococcus.
Cpf1 может состоять из домена RuvC, подобного и соответствующего домену RuvC в Cas9, домена Nuc без домена HNH в Cas9, домена REC, распознающего мишень, домена WED и домена PI, распознающих РАМ.Cpf1 may consist of a RuvC domain similar to and corresponding to the RuvC domain in Cas9, a Nuc domain without the HNH domain in Cas9, a REC domain recognizing the target, a WED domain, and a PI domain recognizing PAMs.
Специфические структурные характеристики.Specific structural characteristics.
Cpf1 можно найти в Takashi Yamano et al. (2016) Cell 165:949-962.Cpf1 can be found in Takashi Yamano et al. (2016) Cell 165:949–962.
Фермент CRISPR в Cas9 или белок Cpf1 можно выделить из микроорганизма, существующего в природе, или получить искусственно рекомбинантным способом или способом синтеза.The CRISPR enzyme in Cas9 or the Cpf1 protein can be isolated from a naturally occurring microorganism or produced artificially by recombinant or synthetic methods.
Фермент CRISPR II типа.Type II CRISPR enzyme.
Кристаллическую структуру фермента CRISPR II типа определяли согласно исследованиям двух или более типов молекул природного микробного фермента CRISPR II типа (Jinek et al., Science, 343(6176): 1247997, 2014) и исследованиям Cas9 (SpCas9) Streptococcuspyogenes в комплексе с gRNA (Nishimasu et al., Cell, 156:935-949, 2014; и Anders et al., Nature, 2014, doi: 10.1038/nature13579).The crystal structure of the type II CRISPR enzyme was determined according to studies of two or more types of natural microbial type II CRISPR enzyme molecules (Jinek et al., Science, 343(6176): 1247997, 2014) and studies of Streptococcus pyogenes Cas9 (SpCas9) complexed with gRNA (Nishimasu et al., Cell, 156:935–949, 2014; and Anders et al., Nature, 2014, doi: 10.1038/nature13579).
Фермент CRISPR II типа включает две доли, то есть доли распознавания (REC) и нуклеазы (NUC), и при этом каждая доля включает несколько доменов.Type II CRISPR enzyme contains two lobes, i.e., recognition lobe (REC) and nuclease lobe (NUC), and each lobe includes several domains.
Доля REC включает домен богатой аргинином мостиковой спирали (ВН), домен REC1 и домен REC2.The REC lobe includes an arginine-rich bridging helix (BH) domain, a REC1 domain, and a REC2 domain.
В данном случае домен ВН представляет собой длинный а-спиральный и богатый аргинином участок, а домены REC1 и REC2 играют важную роль в распознавании двойной нити, образованной в gRNA, например, однонитевой gRNA, двухнитевой gRNA или tracrRNA.In this case, the BH domain is a long α-helical and arginine-rich region, and the REC1 and REC2 domains play an important role in recognizing the double strand formed in gRNA, such as single-stranded gRNA, double-stranded gRNA or tracrRNA.
Доля NUC включает домен RuvC, домен HNH и домен взаимодействия с РАМ (PI). В данном случае домен RuvC охватывает RuvC-подобные домены, или домен HNH используется для включения HNHподобных доменов.The NUC lobe includes the RuvC domain, the HNH domain, and the PAM interaction (PI) domain. In this case, the RuvC domain encompasses RuvC-like domains, or the HNH domain is used to encompass HNH-like domains.
В данном случае домен RuvC обладает структурным подобием с представителями семейства микроорганизмов, существующего в природе, имеющего фермент CRISPR II типа, и расщепляет одинарную нить, например, не являющуюся комплементарной нить целевых гена или нуклеиновой кислоты, то есть нить, не образующую комплементарную связь с gRNA. В уровне техники домен RuvC иногда называютIn this case, the RuvC domain has structural similarity to members of a family of microorganisms that exist in nature, having a type II CRISPR enzyme, and cleaves a single strand, for example, a strand that is not complementary to the target gene or nucleic acid, that is, a strand that does not form a complementary bond with the gRNA . In the prior art, the RuvC domain is sometimes called
- 41 046169 доменом RuvCI, доменом RuvCII или доменом RuvCIII, но обычно называют RuvCI, RuvCII или RuvCIII. Например, в случае SpCas9 домен RuvC собирается из каждого из трех отдельных доменов RuvC (RuvC I, RuvCII и RuvCIII), расположенных в последовательностях аминокислот 1-59, 718-769 и 909-1098 в SpCas9 соответственно.- 41 046169 RuvCI domain, RuvCII domain or RuvCIII domain, but is commonly referred to as RuvCI, RuvCII or RuvCIII. For example, in the case of SpCas9, the RuvC domain is assembled from each of three distinct RuvC domains (RuvC I, RuvCII, and RuvCIII) located at amino acid sequences 1–59, 718–769, and 909–1098 in SpCas9, respectively.
Домен HNH обладает структурным подобием с HNH-эндонуклеазой и расщепляет одинарную нить, например, комплементарную нить целевой молекулы нуклеиновой кислоты, то есть нить, образующую комплементарную связь с gRNA. Домен HNH расположен между мотивами RuvC II и III. Например, в случае SpCas9 домен HNH расположен в аминокислотной последовательности 775-908 в SpCas9.The HNH domain has structural similarity to the HNH endonuclease and cleaves a single strand, for example, the complementary strand of the target nucleic acid molecule, that is, the strand forming a complementary bond with the gRNA. The HNH domain is located between RuvC motifs II and III. For example, in the case of SpCas9, the HNH domain is located at amino acid sequence 775-908 in SpCas9.
Домен PI распознает специфическую последовательность оснований в целевых гене или нуклеиновой кислоте, то есть смежный с протоспейсером мотив (РАМ), или взаимодействует с РАМ. Например, в случае SpCas9 домен PI расположен в последовательности аминокислот от 1099 до 1368 в SpCas9.The PI domain recognizes a specific sequence of bases in a target gene or nucleic acid, that is, a protospacer adjacent motif (PAM), or interacts with PAM. For example, in the case of SpCas9, the PI domain is located in the sequence of amino acids 1099 to 1368 in SpCas9.
В данном случае РАМ может варьировать в соответствии с происхождением фермента CRISPR II типа. Например, если фермент CRISPR представляет собой SpCas9, то РАМ может представлять собой 5'-NGG-3', если фермент CRISPR представляет собой Cas9 Streptococcus thermophilus (StCas9), то РАМ может представлять собой 5'-NNAGAAW-3'(W=A или Т), если фермент CRISPR представляет собой Cas9 Neisseria meningitidis (NmCas9), то РАМ может представлять собой 5-NNNNGATT-3', и если фермент CRISPR представляет собой Cas9 Campylobacter jejuni (CjCas9), то РАМ может представлять собой 5'NNNVRYAC-3' (V=G или С или A, R=A или G, Y=C или Т), где N может представлять собой А, Т, G или С; или A, U, G или С.In this case, the PAM may vary according to the origin of the type II CRISPR enzyme. For example, if the CRISPR enzyme is SpCas9, then PAM may be 5'-NGG-3', if the CRISPR enzyme is Streptococcus thermophilus Cas9 (StCas9), then PAM may be 5'-NNAGAAW-3'(W=A or T), if the CRISPR enzyme is Neisseria meningitidis Cas9 (NmCas9), then PAM may be 5-NNNNGATT-3', and if the CRISPR enzyme is Campylobacter jejuni Cas9 (CjCas9), then PAM may be 5'NNNVRYAC- 3' (V=G or C or A, R=A or G, Y=C or T), where N may represent A, T, G or C; or A, U, G or C.
Фермент CRISPR V типа.Type V CRISPR enzyme.
Фермент CRISPR V типа включает подобные RuvC домены, соответствующие доменам RuvC фермента CRISPR II типа, и может состоять из домена Nuc вместо домена HNH фермента CRISPR II типа, доменов REC и WED, которые распознают мишень, и домена PI, распознающего РАМ. Специфические структурные характеристики фермента CRISPR V типа можно найти в Takashi Yamano et al. (2016) Cell 165:949-962.The type V CRISPR enzyme includes RuvC-like domains corresponding to the RuvC domains of the type II CRISPR enzyme, and may consist of a Nuc domain instead of the HNH domain of the type II CRISPR enzyme, REC and WED domains that recognize the target, and a PI domain that recognizes PAM. Specific structural characteristics of the type V CRISPR enzyme can be found in Takashi Yamano et al. (2016) Cell 165:949–962.
Фермент CRISPR V типа может взаимодействовать с gRNA, за счет чего образуется комплекс gRNA-фермент CRISPR, то есть комплекс CRISPR, и может обеспечивать направляющей последовательности доступ к целевой последовательности, в том числе к последовательности РАМ совместно с gRNA. В данном случае способность фермента CRISPR V типа взаимодействовать с целевыми геном или нуклеиновой кислотой зависит от последовательности РАМ.The type V CRISPR enzyme can interact with gRNA, resulting in the formation of a gRNA-CRISPR enzyme complex, that is, the CRISPR complex, and can provide the guide sequence with access to the target sequence, including the PAM sequence together with the gRNA. In this case, the ability of the CRISPR type V enzyme to interact with the target gene or nucleic acid depends on the PAM sequence.
Последовательность РАМ представляет собой последовательность, присутствующую в целевых гене или нуклеиновой кислоте, и может распознаваться доменом PI фермента CRISPR V типа. Последовательность РАМ может варьировать в соответствии с происхождением фермента CRISPR V типа. То есть существуют разные последовательности РАМ, которые могут специфически распознаваться в зависимости от вида.A PAM sequence is a sequence present in a target gene or nucleic acid and can be recognized by the PI domain of a type V CRISPR enzyme. The PAM sequence may vary according to the origin of the type V CRISPR enzyme. That is, there are different PAM sequences that can be specifically recognized depending on the species.
В одном примере последовательность РАМ, которая распознается Cpf1, может представлять собой 5'-TTN-3' (N представляет собой А, Т, С или G).In one example, the PAM sequence that is recognized by Cpf1 may be 5'-TTN-3' (N is A, T, C or G).
Активность фермента CRISPR.CRISPR enzyme activity.
Фермент CRISPR расщепляет двойную или одинарную нить целевых гена или нуклеиновой кислоты и обладает нуклеазной активностью, вызывающей разрыв или делецию в двойной или одинарной нити. Как правило, фермент CRISPR типа II дикого типа или фермент CRISPR V типа расщепляет двойную нить целевых гена или нуклеиновой кислоты.The CRISPR enzyme cleaves the double or single strand of a target gene or nucleic acid and has nuclease activity that causes a break or deletion in the double or single strand. Typically, a wild-type CRISPR type II enzyme or a type V CRISPR enzyme cleaves the double strand of the target gene or nucleic acid.
Для манипуляции или модификации вышеописанной нуклеазной активности фермента CRISPR с ферментом CRISPR можно осуществлять манипуляцию или его можно модифицировать, при этом такой подвергнутый манипуляции или модификации фермент CRISPR может быть модифицирован в не полностью или частично активный или неактивный фермент.To manipulate or modify the above-described nuclease activity of a CRISPR enzyme, the CRISPR enzyme may be manipulated or modified, and such manipulated or modified CRISPR enzyme may be modified into an incompletely or partially active or inactive enzyme.
Не полностью или частично активный фермент.Incompletely or partially active enzyme.
Фермент CRISPR, подвергнутый модификации с изменением ферментативной активности, за счет чего проявляется неполная или частичная активность, называют никазой.A CRISPR enzyme that has been modified to change enzymatic activity, resulting in incomplete or partial activity, is called nickase.
Термин никаза относится к ферменту CRISPR, подвергнутому манипуляции или модификации с расщеплением только одной нити в двойной нити целевых гена или нуклеиновой кислоты, и при этом никаза обладает нуклеазной активностью расщепления одинарной нити, например, нити, которая не является комплементарной или является комплементарной gRNA целевых гена или нуклеиновой кислоты.The term nickase refers to a CRISPR enzyme that has been manipulated or modified to cleave only one strand in a double strand of a target gene or nucleic acid, and wherein nickase has single strand cleavage nuclease activity, e.g., a strand that is not complementary or is complementary to the gRNA of the target gene or nucleic acid.
Следовательно, для расщепления двойной нити требуется нуклеазная активность двух никаз.Therefore, double-strand cleavage requires the nuclease activity of two nickases.
Например, никаза может обладать нуклеазной активностью за счет домена RuvC. To есть никаза может обладать нуклеазной активностью домена HNH, и для этой цели можно осуществлять манипуляцию с доменом HNH или его можно модифицировать.For example, nickase may have nuclease activity due to the RuvC domain. That is, the nickase may have the nuclease activity of the HNH domain, and the HNH domain may be manipulated or modified for this purpose.
В одном примере при условии, что фермент CRISPR представляет собой фермент CRISPR II типа, в случае SpCas9, если остаток 840 в аминокислотной последовательности SpCas9 подвергли мутации из гистидина в аланин, то нуклеазная активность домена HNH инактивируется с тем, чтобы использоваться в качестве никазы. Поскольку полученная таким образом никаза обладает нуклеазной активностью домена RuvC, она способна расщеплять нить, которая не образует комплементарную связь с не являющейсяIn one example, provided that the CRISPR enzyme is a type II CRISPR enzyme, in the case of SpCas9, if residue 840 in the amino acid sequence of SpCas9 is mutated from histidine to alanine, then the nuclease activity of the HNH domain is inactivated to be used as a nickase. Since the nickase thus obtained has the nuclease activity of the RuvC domain, it is able to cleave a strand that does not form a complementary bond with a non-RuvC domain.
- 42 046169 комплементарной нитью целевых гена или нуклеиновой кислоты, то есть gRNA.- 42 046169 complementary strand of the target gene or nucleic acid, that is, gRNA.
В другом иллюстративном варианте осуществления в случае CjCas9, если остаток 559 в аминокислотной последовательности CjCas9 подвергли мутации из гистидина в аланин, то нуклеазная активность домена HNH инактивируется с тем, чтобы использоваться в качестве никазы. Полученная таким образом никаза обладает нуклеазной активностью за счет домена RuvC и таким образом способна расщеплять не являющуюся комплементарной нить целевых гена или нуклеиновой кислоты, то есть нить, которая не образует комплементарную связь с gRNA.In another exemplary embodiment, in the case of CjCas9, if residue 559 in the amino acid sequence of CjCas9 is mutated from histidine to alanine, the nuclease activity of the HNH domain is inactivated to be used as a nickase. The nickase thus obtained has nuclease activity due to the RuvC domain and is thus capable of cleaving the non-complementary strand of the target gene or nucleic acid, that is, a strand that does not form a complementary bond with the gRNA.
Например, никаза может обладать нуклеазной активностью за счет домена HNH. То есть никаза может обладать нуклеазной активностью домена RuvC, и для этой цели можно осуществлять манипуляцию с доменом RuvC или его можно модифицировать.For example, nickase may have nuclease activity due to the HNH domain. That is, the nickase may have the nuclease activity of the RuvC domain, and the RuvC domain may be manipulated or modified for this purpose.
В одном примере при условии, что фермент CRISPR представляет собой фермент CRISPR II типа, в одном иллюстративном варианте осуществления в случае SpCas9, если остаток 10 в аминокислотной последовательности SpCas9 подвергли мутации из аспарагиновой кислоты в аланин, то нуклеазная активность домена RuvC инактивируется, чтобы использоваться в качестве никазы. Полученная таким образом никаза обладает нуклеазной активностью домена HNH и таким образом способна расщеплять комплементарную нить целевых гена или нуклеиновой кислоты, то есть нить, которая образует комплементарную связь с gRNA.In one example, provided that the CRISPR enzyme is a type II CRISPR enzyme, in one illustrative embodiment, in the case of SpCas9, if residue 10 in the amino acid sequence of SpCas9 is mutated from aspartic acid to alanine, then the nuclease activity of the RuvC domain is inactivated to be used in as a nikase. The nickase thus obtained has the nuclease activity of the HNH domain and is thus capable of cleaving the complementary strand of the target gene or nucleic acid, that is, the strand that forms a complementary bond with the gRNA.
В другом иллюстративном варианте осуществления в случае CjCas9, если остаток 8 в аминокислотной последовательности CjCas9 подвергли мутации из аспарагиновой кислоты в аланин, то нуклеазная активность домена RuvC инактивируется с тем, чтобы использоваться в качестве никазы. Полученная таким образом никаза обладает нуклеазной активностью домена HNH и таким образом способна расщеплять комплементарную нить целевых гена или нуклеиновой кислоты, то есть нить, которая образует комплементарную связь с gRNA.In another exemplary embodiment, in the case of CjCas9, if residue 8 in the amino acid sequence of CjCas9 is mutated from aspartic acid to alanine, then the nuclease activity of the RuvC domain is inactivated to be used as a nickase. The nickase thus obtained has the nuclease activity of the HNH domain and is thus capable of cleaving the complementary strand of the target gene or nucleic acid, that is, the strand that forms a complementary bond with the gRNA.
Неактивный фермент.Inactive enzyme.
Фермент CRISPR, который модифицирован с достижением полного отсутствия ферментативной активности, называют неактивным ферментом CRISPR.A CRISPR enzyme that has been modified to have no enzymatic activity is called an inactive CRISPR enzyme.
Термин неактивный фермент CRISPR относится к ферменту CRISPR, который модифицирован с неполным расщеплением двойной нити целевых гена или нуклеиновой кислоты, и при этом неактивный фермент CRISPR обладает нуклеазной неактивностью из-за мутации в домене с нуклеазной активностью фермента дикого типа CRISPR. Неактивным ферментом CRISPR может быть фермент, в котором нуклеазные активности домена RuvC и домена HNH инактивированы.The term inactive CRISPR enzyme refers to a CRISPR enzyme that is modified to incompletely cleave the double strand of a target gene or nucleic acid, and wherein the inactive CRISPR enzyme is nuclease inactive due to a mutation in the nuclease activity domain of the wild type CRISPR enzyme. An inactive CRISPR enzyme can be an enzyme in which the nuclease activities of the RuvC domain and the HNH domain are inactivated.
Например, с неактивным ферментом CRISPR можно осуществлять манипуляцию или его можно модифицировать в домене RuvC и домене HNH с инактивацией нуклеазной активности.For example, an inactive CRISPR enzyme can be manipulated or modified in the RuvC domain and HNH domain to inactivate nuclease activity.
В одном примере при условии, что фермент CRISPR представляет собой фермент CRISPR II типа, в одном иллюстративном варианте осуществления в случае SpCas9, если остатки 10 и 840 в аминокислотной последовательности SpCas9 подвергли мутации из аспарагиновой кислоты и гистидина в аланин соответственно, то нуклеазные активности за счет домена RuvC и домена HNH инактивированы, поэтому двойная нить не может полностью расщеплять двойную нить целевых гена или нуклеиновой кислоты.In one example, provided that the CRISPR enzyme is a type II CRISPR enzyme, in one illustrative embodiment, in the case of SpCas9, if residues 10 and 840 in the amino acid sequence of SpCas9 were mutated from aspartic acid and histidine to alanine, respectively, then nuclease activities due to The RuvC domain and the HNH domain are inactivated, so the double strand cannot completely cleave the double strand of the target gene or nucleic acid.
В другом иллюстративном варианте осуществления в случае CjCas9, если остатки 8 и 559 в аминокислотной последовательности CjCas9 подвергли мутации из аспарагиновой кислоты и гистидина в аланин, то нуклеазные активности за счет домена RuvC и домена HNH инактивированы, поэтому двойная нить не может полностью расщеплять двойную нить целевых гена или нуклеиновой кислоты.In another illustrative embodiment, in the case of CjCas9, if residues 8 and 559 in the amino acid sequence of CjCas9 are mutated from aspartic acid and histidine to alanine, then the nuclease activities due to the RuvC domain and the HNH domain are inactivated, so the double strand cannot completely cleave the double strand of targets gene or nucleic acid.
Другие виды активности.Other activities.
Фермент CRISPR может обладать эндонуклеазной активностью, экзонуклеазной активностью или хеликазной активностью, то есть способен гибридизоваться со спиральной структурой двухнитевой нуклеиновой кислоты помимо вышеописанной нуклеазной активности.The CRISPR enzyme may have endonuclease activity, exonuclease activity, or helicase activity, that is, it is capable of hybridizing with the helical structure of a double-stranded nucleic acid in addition to the nuclease activity described above.
Кроме того, фермент CRISPR может быть модифицирован с полной, неполной или частичной активацией эндонуклеазной активности, экзонуклеазной активности или хеликазной активности.In addition, the CRISPR enzyme can be modified to completely, incompletely, or partially activate endonuclease activity, exonuclease activity, or helicase activity.
Нацеливание фермента CRISPR.Targeting the CRISPR enzyme.
Фермент CRISPR может взаимодействовать с gRNA, за счет чего образуется комплекс gRNAфермент CRISPR, то есть комплекс CRISPR, и обеспечивает направляющей последовательности доступ к целевой последовательности, в том числе к последовательности РАМ совместно с gRNA. В данном случае способность фермента CRISPR взаимодействовать с целевыми геном или нуклеиновой кислотой зависит от последовательности РАМ.The CRISPR enzyme can interact with gRNA, due to which the gRNA CRISPR enzyme complex is formed, that is, the CRISPR complex, and provides the guide sequence with access to the target sequence, including the PAM sequence together with the gRNA. In this case, the ability of the CRISPR enzyme to interact with the target gene or nucleic acid depends on the PAM sequence.
Последовательность РАМ представляет собой последовательность, присутствующую в целевых гене или нуклеиновой кислоте, которая может распознаваться доменом PI фермента CRISPR. Последовательность РАМ может варьировать в зависимости от происхождения фермента CRISPR. To есть существуют различные последовательности РАМ, которые могут специфически распознаваться в соответствии с видами.A PAM sequence is a sequence present in a target gene or nucleic acid that can be recognized by the PI domain of the CRISPR enzyme. The PAM sequence may vary depending on the origin of the CRISPR enzyme. That is, there are different PAM sequences that can be specifically recognized according to species.
В одном примере при условии, что фермент CRISPR представляет собой фермент CRISPR II типа, в случае SpCas9 последовательность РАМ может представлять собой 5’-NGG-3’, 5’-NAG-3 и/или 5-NGA-3 , в случае StCas9 последовательность РАМ может представлятьIn one example, provided that the CRISPR enzyme is a type II CRISPR enzyme, in the case of SpCas9, the PAM sequence may be 5'-NGG-3', 5'-NAG-3 and/or 5-NGA-3, in the case of StCas9 the PAM sequence may represent
- 43 046169 собой 5’-NGGNG-3’ и/или 5’-NNAGAAW-3’ (W=A или Т), в случае NmCas9 последовательность РАМ может представлять собой 5’-NNNNGATT-3 и/или 5 -NNNGCTT-3 , в случае CjCas9 последовательность РАМ может представлять собой 5’-NNNVRYAC-3’ (V=G, С или A; R=A или G; Y=C или Т), в случае Cas9 Streptococcus mutans (SmCas9) последовательность РАМ может представлять собой 5’-NGG-3’и/или 5’-NAAR-3’ (R А или G), и в случае Cas9 Staphylococcus aureus (SaCas9) последовательность РАМ может представлять собой 5-NNGRR-3’, 5-NNGRRT-3’ и/или 5’-NNGRRV-3’ (R А или G; V=G, С или А).- 43 046169 is 5'-NGGNG-3' and/or 5'-NNAGAAW-3' (W=A or T), in the case of NmCas9 the PAM sequence may be 5'-NNNNGATT-3 and/or 5 -NNNGCTT- 3, in the case of CjCas9, the PAM sequence may be 5'-NNNVRYAC-3' (V=G, C or A; R=A or G; Y=C or T), in the case of Streptococcus mutans Cas9 (SmCas9), the PAM sequence may be 5'-NGG-3' and/or 5'-NAAR-3' (R A or G), and in the case of Staphylococcus aureus Cas9 (SaCas9) the PAM sequence may be 5-NNGRR-3', 5-NNGRRT -3' and/or 5'-NNGRRV-3' (R A or G; V=G, C or A).
В качестве другого примера при условии, что фермент CRISPR представляет собой фермент CRISPR V типа, в случае Cpf 1 последовательность РАМ может представлять собой 5’-TTN-3’.As another example, provided that the CRISPR enzyme is a type V CRISPR enzyme, in the case of Cpf 1 the PAM sequence may be 5'-TTN-3'.
В данном случае N может представлять собой А, Т, G или С или A, U, G или С.Here, N may be A, T, G or C or A, U, G or C.
Фермент CRISPR, способный распознавать специфическую последовательность РАМ, можно подвергать манипуляции или его модификации с использованием последовательности РАМ, которая может специфически распознаваться в соответствии с видами. Например, домен PI из SpCas9 может быть замещен доменом PI из CjCas9 с обеспечением присутствия нуклеазной активности SpCas9 и распознавания CjCas9-специфической последовательности РАМ, за счет чего получают SpCas9, распознающий CjCas9специфическую последовательность РАМ. Специфически распознаваемая последовательность РАМ может быть изменена путем замены или замещения домена PI.A CRISPR enzyme capable of recognizing a specific PAM sequence can be manipulated or modified using a PAM sequence that can be specifically recognized according to species. For example, the PI domain of SpCas9 can be replaced with the PI domain of CjCas9 to provide the nuclease activity of SpCas9 and recognition of the CjCas9-specific PAM sequence, thereby obtaining SpCas9 that recognizes the CjCas9-specific PAM sequence. The specifically recognized PAM sequence can be altered by replacement or substitution of the PI domain.
Мутантный фермент CRISPR.Mutant CRISPR enzyme.
Фермент CRISPR может быть модифицирован с улучшением или ингибированием различных характеристик, таким как нуклеазная активность, хеликазная активность, способность взаимодействовать с gRNA и способность доступа к целевым гену или нуклеиновой кислоте, например, способность распознавания РАМ фермента CRISPR.The CRISPR enzyme can be modified to improve or inhibit various characteristics, such as nuclease activity, helicase activity, the ability to interact with gRNA, and the ability to access a target gene or nucleic acid, such as the PAM recognition ability of the CRISPR enzyme.
Кроме того, мутантный фермент CRISPR может представлять собой фермент CRISPR, который взаимодействует с gRNA с образованием комплекса gRNA-фермент CRISPR, то есть комплекса CRISPR, и является модифицируемым или манипулируемым с улучшением целевой специфичности при достижении целевого гена или нуклеиновой кислоты или локализации в них, в результате чего расщепляется только двойная или одинарная нить целевых гена или нуклеиновой кислоты без расщепления двойной или одинарной нити нецелевых гена или нуклеиновой кислоты, которые частично образуют комплементарную связь с gRNA, и не являющихся целевыми гена или нуклеиновой кислоты, которые не образуют комплементарную связь с ней.In addition, a mutant CRISPR enzyme may be a CRISPR enzyme that interacts with gRNA to form a gRNA-CRISPR enzyme complex, i.e., a CRISPR complex, and is modified or manipulated to improve target specificity in reaching or localizing to a target gene or nucleic acid, resulting in cleavage of only the double or single strand of the target gene or nucleic acid without cleavage of the double or single strand of the non-target gene or nucleic acid that partially forms a complementary bond with the gRNA, and of the non-target gene or nucleic acid that does not form a complementary bond with it .
В данном случае эффект расщепления двойной или одинарной нити не являющихся целевыми гена или нуклеиновой кислоты, частично образующих комплементарную связь с gRNA, и нецелевых гена или нуклеиновой кислоты, не образующих комплементарную связь с ней, называют нецелевыми эффектом, положением или последовательностью оснований не являющихся целевыми гена или нуклеиновой кислоты, частично образующих комплементарную связь с gRNA, и нецелевых гена или нуклеиновой кислоты, не образующих комплементарную связь с ней, называют нецелевым. В данном случае может наблюдаться одним или более нецелевых эффектов. С другой стороны, эффект расщепления двойной или одинарной нити целевых гена или нуклеиновой кислоты называют целевым эффектом, а локализацию или целевую последовательность целевых гена или нуклеиновой кислоты называют целевой.In this case, the effect of double or single strand cleavage of a non-target gene or nucleic acid that partially forms a complementary bond with the gRNA, and a non-target gene or nucleic acid that does not form a complementary bond with it, is called the non-target effect, position or base sequence of the non-target gene or nucleic acid that partially forms a complementary bond with the gRNA, and a non-target gene or nucleic acid that does not form a complementary bond with it are called non-target. In this case, one or more off-target effects may be observed. On the other hand, the effect of double or single strand cleavage of a target gene or nucleic acid is called a targeting effect, and the localization or target sequence of a target gene or nucleic acid is called a target.
Мутантный фермент CRISPR модифицирован в по меньшей мере одной из аминокислот существующего в природе фермента CRISPR и может быть модифицирован, например, улучшен или ингибирован по одной или нескольким из различных характеристик, таких как нуклеазная активность, хеликазная активность, способность взаимодействовать с gRNA, способность достигать целевого гена или нуклеиновой кислоты и целевая специфичность, по сравнению с немодифицированным ферментом CRISPR. В данном случае модификация может представлять собой замену, удаление, добавление аминокислоты или их комбинацию.The mutant CRISPR enzyme is modified in at least one of the amino acids of the naturally occurring CRISPR enzyme and can be modified, for example, improved or inhibited in one or more of various characteristics, such as nuclease activity, helicase activity, ability to interact with gRNA, ability to reach a target gene or nucleic acid and target specificity, compared to an unmodified CRISPR enzyme. In this case, the modification may be substitution, deletion, addition of an amino acid, or a combination thereof.
В мутантном ферменте CRISPR модификация может представлять собой модификацию одной или двух или более аминокислот, расположенных в участке, состоящем из аминокислот с положительными зарядами, присутствующих в существующем в природе ферменте CRISPR.In a mutant CRISPR enzyme, the modification may be a modification of one or two or more amino acids located in a region consisting of amino acids with positive charges present in the naturally occurring CRISPR enzyme.
Например, модификация может представлять собой модификацию одной или двух или более аминокислот из положительно заряженных аминокислот, таких как лизин (K), аргинин (R) и гистидин (Н), присутствующих в существующем в природе ферменте CRISPR.For example, the modification may be a modification of one or two or more amino acids of the positively charged amino acids such as lysine (K), arginine (R) and histidine (H) present in the naturally occurring CRISPR enzyme.
Модификацией может быть модификация одной или двух или более аминокислот, расположенных в участке, состоящем из не являющихся положительно заряженными аминокислот, присутствующих в существующем в природе ферменте CRISPR.The modification may be a modification of one or two or more amino acids located in a region consisting of non-positively charged amino acids present in the naturally occurring CRISPR enzyme.
Например, модификация может представлять собой модификацию одной или двух или более аминокислот из не являющихся положительно заряженными аминокислот, то есть аспарагиновой кислоты (D), глутаминовой кислоты (Е), серина (S), треонина (Т), аспарагина (N), глутамина (Q), цистеина (С), пролина (Р), глицина (G), аланина (А), валина (V), изолейцина (I), лейцина (L), метионина (М), фенилаланина (F), тирозина (Y) и триптофана (W), присутствующих в существующем в природе ферменте CRISPR.For example, the modification may be a modification of one or two or more amino acids from non-positively charged amino acids, i.e., aspartic acid (D), glutamic acid (E), serine (S), threonine (T), asparagine (N), glutamine (Q), cysteine (C), proline (P), glycine (G), alanine (A), valine (V), isoleucine (I), leucine (L), methionine (M), phenylalanine (F), tyrosine (Y) and tryptophan (W) present in the naturally occurring CRISPR enzyme.
В качестве другого примера модификация может представлять собой модификацию одной или двухAs another example, the modification may be a modification of one or two
- 44 046169 или более аминокислот из незаряженных аминокислот, то есть серина (S), треонина (Т), аспарагина (N), глутамина (Q), цистеина (С), пролина (Р), глицина (G), аланина (А), валина (V), изолейцина (I), лейцина (L), метионина (М), фенилаланина (F), тирозина (Y) и триптофана (W), присутствующих в существующем в природе ферменте CRISPR.- 44 046169 or more amino acids from uncharged amino acids, i.e. serine (S), threonine (T), asparagine (N), glutamine (Q), cysteine (C), proline (P), glycine (G), alanine (A) ), valine (V), isoleucine (I), leucine (L), methionine (M), phenylalanine (F), tyrosine (Y), and tryptophan (W), present in the naturally occurring enzyme CRISPR.
Кроме того, модификация может представлять собой модификацию одной или двух или более аминокислот, имеющих гидрофобные остатки, присутствующих в существующем в природе ферменте CRISPR.In addition, the modification may be a modification of one or two or more amino acids having hydrophobic residues present in a naturally occurring CRISPR enzyme.
Например, модификация может представлять собой модификацию одной или двух или более аминокислот из глицина (G), аланина (А), валина (V), изолейцина (I), лейцина (L), метионина (М), фенилаланина (F), тирозина (Y) и триптофана (W), присутствующих в существующем в природе ферменте CRISPR.For example, the modification may be a modification of one or two or more of the amino acids glycine (G), alanine (A), valine (V), isoleucine (I), leucine (L), methionine (M), phenylalanine (F), tyrosine (Y) and tryptophan (W) present in the naturally occurring CRISPR enzyme.
Модификация может представлять собой модификацию одной или двух или более аминокислот, имеющих полярные остатки, присутствующих в существующем в природе ферменте CRISPR.The modification may be a modification of one or two or more amino acids having polar residues present in a naturally occurring CRISPR enzyme.
Например, модификация может представлять собой модификацию одной или двух или более аминокислот из серина (S), треонина (Т), аспарагина (N), глутамина (Q), цистеина (С), пролина (Р), лизина (K), аргинина (R), гистидина (Н), аспарагиновой кислоты (D) и глутаминовой кислоты (Е), присутствующих в существующем в природе ферменте CRISPR.For example, the modification may be a modification of one or two or more of the amino acids serine (S), threonine (T), asparagine (N), glutamine (Q), cysteine (C), proline (P), lysine (K), arginine (R), histidine (H), aspartic acid (D) and glutamic acid (E), present in the naturally occurring CRISPR enzyme.
Кроме того, модификация может представлять собой модификацию одной или двух или более аминокислот, включающих лизин (K), аргинин (R) и гистидин (Н), присутствующих в существующем в природе ферменте CRISPR.In addition, the modification may be a modification of one or two or more amino acids including lysine (K), arginine (R) and histidine (H) present in the naturally occurring CRISPR enzyme.
Например, модификация может представлять собой замену одной или двух или более аминокислот, включающих лизин (K), аргинин (R) и гистидин (Н), присутствующих в существующем в природе ферменте CRISPR.For example, the modification may be a substitution of one or two or more amino acids, including lysine (K), arginine (R) and histidine (H), present in the naturally occurring CRISPR enzyme.
Модификация может представлять собой модификацию одной или двух или более аминокислот, включающих аспарагиновую кислоту (D) и глутаминовую кислоту (Е), присутствующих в существующем в природе ферменте CRISPR.The modification may be a modification of one or two or more amino acids, including aspartic acid (D) and glutamic acid (E), present in the naturally occurring CRISPR enzyme.
Например, модификация может представлять собой замену одной или двух или более аминокислот, включающих аспарагиновую кислоту (D) и глутаминовую кислоту (Е), присутствующих в существующем в природе ферменте CRISPR.For example, the modification may be a substitution of one or two or more amino acids, including aspartic acid (D) and glutamic acid (E), present in the naturally occurring CRISPR enzyme.
Модификация может представлять собой модификацию одной или двух или более аминокислот, включающих серин (S), треонин (Т), аспарагин (N), глутамин (Q), цистеин (С), пролин (Р), глицин (G), аланин (А), валин (V), изолейцин (I), лейцин (L), метионин (М), фенилаланин (F), тирозин (Y) и триптофан (W), присутствующих в существующем в природе ферменте CRISPR.The modification may be a modification of one or two or more amino acids including serine (S), threonine (T), asparagine (N), glutamine (Q), cysteine (C), proline (P), glycine (G), alanine ( A), valine (V), isoleucine (I), leucine (L), methionine (M), phenylalanine (F), tyrosine (Y) and tryptophan (W), present in the naturally occurring enzyme CRISPR.
Например, модификация может представлять собой замену одной или двух или более аминокислот, включающих серин (S), треонин (Т), аспарагин (N), глутамин (Q), цистеин (С), пролин (Р), глицин (G), аланин (А), валин (V), изолейцин (I), лейцин (L), метионин (М), фенилаланин (F), тирозин (Y) и триптофан (W), присутствующих в существующем в природе ферменте CRISPR.For example, the modification may be a substitution of one or two or more amino acids including serine (S), threonine (T), asparagine (N), glutamine (Q), cysteine (C), proline (P), glycine (G), alanine (A), valine (V), isoleucine (I), leucine (L), methionine (M), phenylalanine (F), tyrosine (Y) and tryptophan (W), present in the naturally occurring enzyme CRISPR.
Кроме того, модификация может представлять собой модификацию одной, двух, трех, четырех, пяти, шести, семи или более аминокислот, присутствующих в существующем в природе ферменте CRISPR.In addition, the modification may be a modification of one, two, three, four, five, six, seven or more amino acids present in a naturally occurring CRISPR enzyme.
Кроме того, в мутантном ферменте CRISPR модификация может представлять собой модификацию одной или двух или более аминокислот, присутствующих в домене RuvC фермента CRISPR. В данном случае домен RuvC может представлять собой домен RuvCI, RuvCII или RuvCIII.Moreover, in a mutant CRISPR enzyme, the modification may be a modification of one or two or more amino acids present in the RuvC domain of the CRISPR enzyme. In this case, the RuvC domain may be a RuvCI, RuvCII, or RuvCIII domain.
Модификация может представлять собой модификацию одной или двух или более аминокислот, присутствующих в домене HNH фермента CRISPR.The modification may be a modification of one or two or more amino acids present in the HNH domain of the CRISPR enzyme.
Модификация может представлять собой модификацию одной или двух или более аминокислот, присутствующих в домене REC фермента CRISPR.The modification may be a modification of one or two or more amino acids present in the REC domain of the CRISPR enzyme.
Модификация может представлять собой модификацию одной или двух или более аминокислот, присутствующих в домене PI фермента CRISPR.The modification may be a modification of one or two or more amino acids present in the PI domain of the CRISPR enzyme.
Модификация может представлять собой модификацию двух или более аминокислот, содержащихся по меньшей мере в двух или более доменах из доменов REC, RuvC, HNH и PI фермента CRISPR.The modification may be a modification of two or more amino acids contained in at least two or more of the REC, RuvC, HNH and PI domains of the CRISPR enzyme.
В одном примере модификация может представлять собой модификацию двух или более аминокислот, содержащихся в доменах REC и RuvC фермента CRISPR.In one example, the modification may be a modification of two or more amino acids contained in the REC and RuvC domains of the CRISPR enzyme.
В одном иллюстративном варианте осуществления в мутантном SpCas9 модификация может представлять собой модификацию по меньшей мере двух или более из аминокислот А203, Н277, G366, F539, I601, М763, D965 и F1038, содержащихся в доменах REC и RuvC из SpCas9.In one illustrative embodiment, in a mutant SpCas9, the modification may be a modification of at least two or more of the amino acids A203, H277, G366, F539, I601, M763, D965, and F1038 contained in the REC and RuvC domains of SpCas9.
В качестве другого примера модификация может представлять собой модификацию двух или более аминокислот, содержащихся в доменах REC и HNH фермента CRISPR.As another example, the modification may be a modification of two or more amino acids contained in the REC and HNH domains of the CRISPR enzyme.
В одном иллюстративном варианте осуществления в мутантном SpCas9 модификация может представлять собой модификацию по меньшей мере двух или более из аминокислот 203, Н277, G366, F539, I601 и K890, содержащихся в доменах REC и HNH из SpCas9.In one illustrative embodiment, in a mutant SpCas9, the modification may be a modification of at least two or more of amino acids 203, H277, G366, F539, I601, and K890 contained in the REC and HNH domains of SpCas9.
В одном примере модификация может представлять собой модификацию двух или более аминокислот, содержащихся в доменах REC и PI фермента CRISPR.In one example, the modification may be a modification of two or more amino acids contained in the REC and PI domains of the CRISPR enzyme.
- 45 046169- 45 046169
В одном иллюстративном варианте осуществления в мутантном SpCas9 модификация может представлять собой модификацию по меньшей мере двух или более из аминокислот 203, Н277, G366, F539, I601 Т1102 и D1127, содержащихся в доменах REC и PI из SpCas9.In one illustrative embodiment, in a mutant SpCas9, the modification may be a modification of at least two or more of amino acids 203, H277, G366, F539, I601, T1102, and D1127 contained in the REC and PI domains of SpCas9.
В качестве другого примера модификация может представлять собой модификацию трех или более аминокислот, содержащихся в доменах REC, RuvC и HNH фермента CRISPR.As another example, the modification may be a modification of three or more amino acids contained in the REC, RuvC and HNH domains of the CRISPR enzyme.
В одном иллюстративном варианте осуществления в мутантном SpCas9 модификация может представлять собой модификацию по меньшей мере трех или более из аминокислот А203, Н277, G366, F539, I601, М763, K890, D965 и F1038, содержащихся в доменах REC, RuvC и HNH из SpCas9.In one illustrative embodiment, in a mutant SpCas9, the modification may be a modification of at least three or more of the amino acids A203, H277, G366, F539, I601, M763, K890, D965, and F1038 contained in the REC, RuvC, and HNH domains of SpCas9.
В одном примере модификация может представлять собой модификацию трех или более из аминокислот, содержащихся в доменах REC, RuvC и PI, содержащихся в ферменте CRISPR.In one example, the modification may be a modification of three or more of the amino acids contained in the REC, RuvC, and PI domains contained in the CRISPR enzyme.
В одном иллюстративном варианте осуществления в мутантном SpCas9 модификация может представлять собой модификацию по меньшей мере трех или более из аминокислот А203, Н277, G366, F539, I601, М763, D965, F1038, Т1102 и D1127, содержащихся в доменах REC, RuvC и PI из SpCas9.In one illustrative embodiment, in the mutant SpCas9, the modification may be a modification of at least three or more of the amino acids A203, H277, G366, F539, I601, M763, D965, F1038, T1102, and D1127 contained in the REC, RuvC, and PI domains of SpCas9.
В качестве другого примера модификация может представлять собой модификацию трех или более аминокислот, содержащихся в доменах REC, HNH и PI фермента CRISPR.As another example, the modification may be a modification of three or more amino acids contained in the REC, HNH and PI domains of the CRISPR enzyme.
В одном иллюстративном варианте осуществления в мутантном SpCas9 модификация может представлять собой модификацию по меньшей мере трех или более из аминокислот А203, Н277, G366, F539, I601, К890, Т1102 и D1127, содержащихся в доменах REC, HNH и PI из SpCas9.In one illustrative embodiment, in a mutant SpCas9, the modification may be a modification of at least three or more of the amino acids A203, H277, G366, F539, I601, K890, T1102, and D1127 contained in the REC, HNH, and PI domains of SpCas9.
В одном примере модификация может представлять собой модификацию трех или более аминокислот, содержащихся в доменах RuvC, HNH и PI фермента CRISPR.In one example, the modification may be a modification of three or more amino acids contained in the RuvC, HNH and PI domains of the CRISPR enzyme.
В одном иллюстративном варианте осуществления в мутантном SpCas9 модификация может представлять собой модификацию по меньшей мере трех или более из аминокислот М763, K890, D965, F1038, Т1102 и D1127, содержащихся в доменах RuvC, HNH и PI из SpCas9.In one illustrative embodiment, in a mutant SpCas9, the modification may be a modification of at least three or more of the amino acids M763, K890, D965, F1038, T1102, and D1127 contained in the RuvC, HNH, and PI domains of SpCas9.
В качестве другого примера модификация может представлять собой модификацию четырех или более аминокислот, содержащихся в доменах REC, RuvC, HNH и PI фермента CRISPR.As another example, the modification may be a modification of four or more amino acids contained in the REC, RuvC, HNH and PI domains of the CRISPR enzyme.
В одном иллюстративном варианте осуществления в мутантном SpCas9 модификация может представлять собой модификацию по меньшей мере четырех или более из аминокислот А203, Н277, G366, F539, I601, М763, K890, D965, F1038, Т1102 и D1127, содержащихся в доменах REC, RuvC, HNH и PI из SpCas9.In one illustrative embodiment, in the mutant SpCas9, the modification may be a modification of at least four or more of the amino acids A203, H277, G366, F539, I601, M763, K890, D965, F1038, T1102, and D1127 contained in the REC, RuvC, HNH and PI from SpCas9.
Кроме того, в мутантном ферменте CRISPR модификация может представлять собой модификацию одной или двух или более аминокислот, вовлеченных в нуклеазную активность фермента CRISPR.Moreover, in a mutant CRISPR enzyme, the modification may be a modification of one or two or more amino acids involved in the nuclease activity of the CRISPR enzyme.
Например, в мутантном SpCas9 модификация может представлять собой модификацию одной или двух или более групп, состоящих из аминокислот D10, Е762, Н840, N854, N863 и D986, или одной или двух или более групп, состоящих из аминокислот, соответствующих другим ортологам Cas9.For example, in a mutant SpCas9, the modification may be a modification of one or two or more groups consisting of amino acids D10, E762, H840, N854, N863 and D986, or one or two or more groups consisting of amino acids corresponding to other Cas9 orthologues.
Модификация может представлять собой модификацию, предназначенную для частичной инактивации нуклеазной активности фермента CRISPR, и таким мутантным ферментом CRISPR может быть никаза.The modification may be a modification designed to partially inactivate the nuclease activity of the CRISPR enzyme, and such a mutant CRISPR enzyme may be nickase.
В данном случае модификация может представлять собой модификацию, предназначенную для инактивации нуклеазной активности домена RuvC фермента CRISPR, и такой мутантный фермент CRISPR может не расщеплять не являющуюся комплементарной нить целевых гена или нуклеиновой кислоты, то есть нить которая не образует комплементарную связь с gRNA.In this case, the modification may be a modification designed to inactivate the nuclease activity of the RuvC domain of the CRISPR enzyme, and such mutant CRISPR enzyme may not cleave a non-complementary strand of the target gene or nucleic acid, that is, a strand that does not form a complementary bond with the gRNA.
В одном иллюстративном варианте осуществления в случае SpCas9, если остаток 10 в аминокислотной последовательности SpCas9 подвергли мутации из аспарагиновой кислоты в аланин, то есть если имела место мутация в D10A, то нуклеазная активность домена RuvC инактивируется, и таким образом SpCas9 может быть использован в качестве никазы. Полученная таким образом никаза не способна расщеплять не являющуюся комплементарной нить целевых гена или нуклеиновой кислоты, то есть нить, которая не образует комплементарную связь с gRNA.In one illustrative embodiment, in the case of SpCas9, if residue 10 in the amino acid sequence of SpCas9 has been mutated from aspartic acid to alanine, that is, if a mutation has occurred at D10A, then the nuclease activity of the RuvC domain is inactivated, and thus SpCas9 can be used as a nickase . The nickase thus obtained is not capable of cleaving a non-complementary strand of the target gene or nucleic acid, that is, a strand that does not form a complementary bond with the gRNA.
В другом иллюстративном варианте осуществления в случае CjCas9, если остаток 8 в аминокислотной последовательности CjCas9 подвергли мутации из аспарагиновой кислоты в аланин, то есть если имела место мутация в D8A, то нуклеазная активность домена RuvC инактивируется, и таким образом CjCas9 может быть использован в качестве никазы. Полученная таким образом никаза не способна расщеплять не являющуюся комплементарной нить целевых гена или нуклеиновой кислоты, то есть нить, которая не образует комплементарную связь с gRNA.In another illustrative embodiment, in the case of CjCas9, if residue 8 in the amino acid sequence of CjCas9 has been mutated from aspartic acid to alanine, that is, if a mutation has occurred at D8A, then the nuclease activity of the RuvC domain is inactivated, and thus CjCas9 can be used as a nickase . The nickase thus obtained is not capable of cleaving a non-complementary strand of the target gene or nucleic acid, that is, a strand that does not form a complementary bond with the gRNA.
Кроме того, в данном случае модификация может представлять собой модификацию, предназначенную для инактивации нуклеазной активности домена HNH фермента CRISPR, и такой мутантный фермент CRISPR не способен расщеплять комплементарную нить целевых гена или нуклеиновой кислоты, то есть нить, образующую комплементарную связь с gRNA.Moreover, in this case, the modification may be a modification designed to inactivate the nuclease activity of the HNH domain of the CRISPR enzyme, and such mutant CRISPR enzyme is unable to cleave the complementary strand of the target gene or nucleic acid, that is, the strand forming a complementary bond with the gRNA.
В одном иллюстративном варианте осуществления в случае SpCas9, если остаток 840 в аминокислотной последовательности SpCas9 подвергли мутации из гистидина в аланин, то есть если имела место мутация в Н840А, то нуклеазная активность домена HNH инактивируется, и таким образом SpCas9 может быть использован в качестве никазы. Полученная таким образом никаза не способна расщеплять комплементарную нить целевых гена или нуклеиновой кислоты, то есть нить, которая образует комплеIn one illustrative embodiment, in the case of SpCas9, if residue 840 in the amino acid sequence of SpCas9 has been mutated from histidine to alanine, that is, if a mutation has occurred at H840A, then the nuclease activity of the HNH domain is inactivated and thus SpCas9 can be used as a nickase. The nikase obtained in this way is not capable of cleaving the complementary strand of the target gene or nucleic acid, that is, the strand that forms the complex
- 46 046169 ментарную связь с gRNA.- 46 046169 mental connection with gRNA.
В другом иллюстративном варианте осуществления в случае CjCas9, если остаток 559 в аминокислотной последовательности CjCas9 подвергли мутации из гистидина в аланин, то есть если имела место мутация в Н559А, то нуклеазная активность домена HNH инактивируется, и таким образом CjCas9 может быть использован в качестве никазы. Полученная таким образом никаза не способна расщеплять комплементарную нить целевых гена или нуклеиновой кислоты, то есть нить, которая образует комплементарную связь с gRNA.In another exemplary embodiment, in the case of CjCas9, if residue 559 in the amino acid sequence of CjCas9 has been mutated from histidine to alanine, that is, if the mutation at H559A has occurred, then the nuclease activity of the HNH domain is inactivated and thus CjCas9 can be used as a nickase. The nickase thus obtained is not capable of cleaving the complementary strand of the target gene or nucleic acid, that is, the strand that forms a complementary bond with the gRNA.
Кроме того, модификация может представлять собой модификацию, предназначенную для полной инактивации нуклеазной активности фермента CRISPR, и такой мутантный фермент CRISPR может представлять собой неактивный фермент CRISPR.In addition, the modification may be a modification designed to completely inactivate the nuclease activity of the CRISPR enzyme, and such a mutant CRISPR enzyme may be an inactive CRISPR enzyme.
В данном случае модификация может представлять собой модификацию, предназначенную для инактивации нуклеазных активностей доменов RuvC и HNH фермента CRISPR, и такой мутантный фермент CRISPR не может расщеплять двойную нить целевых гена или нуклеиновой кислоты.In this case, the modification may be a modification designed to inactivate the nuclease activities of the RuvC and HNH domains of the CRISPR enzyme, and such mutant CRISPR enzyme cannot cleave the double strand of the target gene or nucleic acid.
В одном иллюстративном варианте осуществления в случае SpCas9, если остатки 10 и 840 в аминокислотной последовательности SpCas9 подвергли мутации из аспарагиновой кислоты и гистидина в аланин, то есть имела место мутация до D10A и Н840А соответственно, нуклеазные активности домена RuvC и домена HNH инактивируются, а двойная нить целевых гена или нуклеиновой кислоты не может быть полностью расщеплена.In one illustrative embodiment, in the case of SpCas9, if residues 10 and 840 in the amino acid sequence of SpCas9 were mutated from aspartic acid and histidine to alanine, that is, mutated to D10A and H840A, respectively, the nuclease activities of the RuvC domain and the HNH domain are inactivated and the double the target gene or nucleic acid strand cannot be completely cleaved.
В другом иллюстративном варианте осуществления в случае CjCas9, если остатки 8 и 559 в аминокислотной последовательности CjCas9 подвергли мутации из аспарагиновой кислоты и гистидина в аланин, то есть имела место мутация до D8A и Н559А соответственно, нуклеазные активности доменов RuvC и HNH инактивируются, и таким образом двойная нить целевых гена или нуклеиновой кислоты не может быть полностью расщеплена.In another illustrative embodiment, in the case of CjCas9, if residues 8 and 559 in the amino acid sequence of CjCas9 were mutated from aspartic acid and histidine to alanine, that is, mutated to D8A and H559A, respectively, the nuclease activities of the RuvC and HNH domains are inactivated, and thus the double strand of the target gene or nucleic acid cannot be completely cleaved.
Кроме того, мутантный фермент CRISPR может дополнительно необязательно включать функциональный домен в дополнение к природным характеристикам фермента CRISPR, и такой мутантный фермент CRISPR может иметь дополнительную характеристику в дополнение к природным характеристикам.In addition, a mutant CRISPR enzyme may further optionally include a functional domain in addition to the natural characteristics of the CRISPR enzyme, and such a mutant CRISPR enzyme may have an additional characteristic in addition to the natural characteristics.
В данном случае функциональный домен может представлять собой домен с метилазной активностью, деметилазной активностью, активностью активации транскрипции, активностью подавления транскрипции, активностью высвобождения фактора транскрипции, активностью модификации гистонов, активностью расщепления РНК или активностью связывания нуклеиновой кислоты, или метку или репортерный ген для выделения и очистки белка (в том числе пептида), при этом настоящее изобретение не ограничивается ими.Here, the functional domain may be a domain with methylase activity, demethylase activity, transcription activation activity, transcription repression activity, transcription factor releasing activity, histone modification activity, RNA cleavage activity or nucleic acid binding activity, or a tag or reporter gene for isolation and protein (including peptide) purification, but the present invention is not limited to them.
Функциональные домен, пептид, полипептид или белок могут представлять собой дезаминазу.The functional domain, peptide, polypeptide or protein may be a deaminase.
Например, неполный или частичный фермент CRISPR может дополнительно включать цитидиндезаминазу в качестве функционального домена. В одном иллюстративном варианте осуществления цитидиндезаминаза, например, редактирующий комплекс 1 аполипопротеина В (АРОВЕС1) может быть добавлен к никазе SpCas9 с получением за счет этого слитого белка. Образованный таким образом комплекс [никаза SpCas9]-[АРОВЕС1] может быть использован в репарации оснований или редактировании С в Т или U или G в А.For example, an incomplete or partial CRISPR enzyme may additionally include cytidine deaminase as a functional domain. In one illustrative embodiment, a cytidine deaminase, for example, apolipoprotein B editing complex 1 (APOBEC1), can be added to the SpCas9 nickase to thereby produce a fusion protein. The [nickase SpCas9]-[APOBEC1] complex thus formed can be used in base repair or editing of C to T or U or G to A.
Метка включает гистидиновую (His) метку, метку V5, метку FLAG, метку гемагглютинина гриппа (НА), метку Мус, метку VSV-G и тиоредоксиновую (Trx) метку, а репортерный ген включает глутатионS-трансферазу (GST), пероксидазу хрена (HRP), хлорамфениколацетилтрансферазу (CAT) βгалактозидазу, β-глюкоронидазу, люциферазу, аутофлуоресцентные белки, в том числе зеленый флуоресцентный белок (GFP), HcRed, DsRed, голубой флуоресцентный белок (CFP), желтый флуоресцентный белок (YFP) и синий флуоресцентный белок (BFP), при этом настоящее изобретение не ограничивается ими.The tag includes histidine (His) tag, V5 tag, FLAG tag, influenza hemagglutinin (HA) tag, Myc tag, VSV-G tag and thioredoxin (Trx) tag, and the reporter gene includes glutathione S-transferase (GST), horseradish peroxidase (HRP ), chloramphenicol acetyltransferase (CAT) β-galactosidase, β-glucoronidase, luciferase, autofluorescent proteins including green fluorescent protein (GFP), HcRed, DsRed, cyan fluorescent protein (CFP), yellow fluorescent protein (YFP) and blue fluorescent protein (BFP ), but the present invention is not limited to them.
Кроме того, функциональный домен может представлять собой последовательность или сигнал ядерной локализации (NLS) или последовательность или сигнал ядерного экспорта (NES).In addition, the functional domain may be a nuclear localization sequence or signal (NLS) or a nuclear export sequence or signal (NES).
В одном примере фермент CRISPR может включать один или более NLS. В данном случае один или более NLS могут быть включены в N-конец фермента CRISPR или рядом с ним; С-конец фермента или рядом с ним или в их сочетании. NLS может представлять собой последовательность NLS, полученную из следующих NLS, но при этом настоящее изобретение не ограничивается ими:In one example, a CRISPR enzyme may include one or more NLSs. In this case, one or more NLSs may be included at or near the N-terminus of the CRISPR enzyme; The C-terminus of the enzyme or near it or in combination thereof. The NLS may be an NLS sequence derived from the following NLSs, but the present invention is not limited to them:
NLS большого Т-антигена вируса SV40 с аминокислотной последовательностью PKKKRKV (SEQ ID NO: 55);NLS of the large T antigen of the SV40 virus with the amino acid sequence PKKKRKV (SEQ ID NO: 55);
NLS из нуклеоплазмина (например, двучастичный NLS нуклеоплазмина с последовательностью KRPAATKKAGQAKKKK (SEQ ID NO: 56));NLS from nucleoplasmin (eg, bipartite nucleoplasmin NLS with the sequence KRPAATKKAGQAKKKK (SEQ ID NO: 56));
c-myc NLS с аминокислотной последовательность paakrvkld (SEQ id NO: 57) или RQRRNELKRSP (SEQ ID NO: 58);c-myc NLS with the amino acid sequence paakrvkld (SEQ id NO: 57) or RQRRNELKRSP (SEQ ID NO: 58);
hRNPA1 M9 NLS с последовательностьюhRNPA1 M9 NLS with sequence
NQSSNFGPMKGGNFGGRSSGPYGGGGQYFAKPRNQGGY (SEQ ID NO: 59);NQSSNFGPMKGGNFGGRSSGPYGGGGQYFAKPRNQGGY (SEQ ID NO: 59);
- 47 046169 последовательность RMRIZFKNKGKDTAELRRRRVEVSVELRKAKKDEQILKRRNV (SEQ ID NO: 60) полученного из импортина-α домена IBB;- 47 046169 sequence RMRIZFKNKGKDTAELRRRRVEVSVELRKAKKDEQILKRRNV (SEQ ID NO: 60) derived from importin-α IBB domain;
последовательности VSRKRPRP (SEQ ID NO: 61) и PPKKARED (SEQ ID NO: 62) Т-белка миомы;fibroid T protein sequences VSRKRPRP (SEQ ID NO: 61) and PPKKARED (SEQ ID NO: 62);
последовательность PQPKKKPL (SEQ ID NO: 63) р53 человека; последовательностьsequence PQPKKKPL (SEQ ID NO: 63) human p53; subsequence
SALIKKKKKMAP (SEQ ID NO: 64) с.аЫ jv мыши;SALIKKKKKMAP (SEQ ID NO: 64) with . aY jv mice;
последовательности DRLRR (SEQ ID NO: 65) и PKQKKRK (SEQ ID NO: 66) вируса гриппа NS1;the sequences DRLRR (SEQ ID NO: 65) and PKQKKRK (SEQ ID NO: 66) of the influenza NS1 virus;
последовательность RKLKKKIKKL (SEQ ID NO: 67) антигена вируса-дельта гепатита;sequence RKLKKKIKKL (SEQ ID NO: 67) of hepatitis delta virus antigen;
последовательность REKKKFLKRR (SEQ ID NO: 68) белка Mx1 мыши;sequence REKKKFLKRR (SEQ ID NO: 68) of mouse Mx1 protein;
последовательность KRXGDEVDGVDEVAKKKSKK (SEQ ID NO: 69) поли (АДФ-рибоза)полимеразы человека или NLS с последовательностью RKCLQAGMNLEARKTKK (SEQ ID NO: 70), полученной из последовательности рецептора стероидного гормона глюкокортикоида (человека).the sequence KRXGDEVDGVDEVAKKKSKK (SEQ ID NO: 69) of human poly(ADP-ribose) polymerase or NLS with the sequence RKCLQAGMNLEARKTKK (SEQ ID NO: 70) derived from the sequence of the glucocorticoid steroid hormone receptor (human).
Кроме того, мутантный фермент CRISPR может включать фермент CRISPR разделенного типа, полученный путем деления фермента CRISPR на две или более части. Термин разделенный относится к функциональному или структурному делению белка или произвольному делению белка на две или более части.In addition, the mutant CRISPR enzyme may include a split-type CRISPR enzyme obtained by dividing the CRISPR enzyme into two or more parts. The term divided refers to the functional or structural division of a protein, or the arbitrary division of a protein into two or more parts.
В данном случае фермент CRISPR разделенного типа может быть полностью, не полностью или частично активным ферментом или неактивным ферментом.In this case, the split-type CRISPR enzyme may be a fully, incompletely, or partially active enzyme, or an inactive enzyme.
Например, SpCas9 может быть разделен на две части между остатком 656, тирозином, и остатком 657, треонином, за счет чего образуется разделенный SpCas9.For example, SpCas9 can be split into two parts between residue 656, tyrosine, and residue 657, threonine, resulting in split SpCas9.
Кроме того, фермент CRISPR разделенного типа может избирательно содержать дополнительный домен, пептид, полипептид или белок для восстановления.In addition, the split-type CRISPR enzyme may selectively contain an additional domain, peptide, polypeptide or protein for repair.
В данном случае восстановление относится к образованию фермента CRISPR разделенного типа который должен быть структурно таким же или подобным ферменту CRISPR дикого типа.In this case, recovery refers to the formation of a split-type CRISPR enzyme that must be structurally the same or similar to the wild-type CRISPR enzyme.
Дополнительным доменом, пептидом, полипептидом или белком для восстановления могут быть домены димеризации FRB и FKBP; интеин; домены ERT и VPR или домены, которые образуют гетеродимер при определенных условиях.The additional repair domain, peptide, polypeptide or protein may be the FRB and FKBP dimerization domains; intein; ERT and VPR domains or domains that form a heterodimer under certain conditions.
Например, SpCas9 может быть разделен на две части между остатком 713, серином, и остатком 714, глицином, за счет чего образуется разделенный SpCas9. Домен FRB может быть соединен с одной из двух частей, а домен FKBP может быть соединен с другой. В полученном таким образом разделенном SpCas9 домен FKB и домен FKBP могут быть составлены в димер в среде, в которой присутствует рапамицин, за счет чего получают восстановленный фермент CRISPR.For example, SpCas9 can be split into two parts between residue 713, serine, and residue 714, glycine, thereby producing split SpCas9. The FRB domain can be connected to one of the two parts, and the FKBP domain can be connected to the other. In the thus separated SpCas9, the FKB domain and the FKBP domain can be dimerized in an environment in which rapamycin is present, thereby obtaining a reduced CRISPR enzyme.
Фермент CRISPR или мутантный фермент CRISPR, описанный в настоящем изобретении, может представлять собой полипептид, белок или нуклеиновую кислоту, имеющие кодирующую их последовательность, и может быть кодон-оптимизирован в отношении субъекта для введения фермента CRISPR или мутантного фермента CRISPR.The CRISPR enzyme or mutant CRISPR enzyme described in the present invention may be a polypeptide, protein or nucleic acid having a coding sequence thereof, and may be codon-optimized to a subject for administration of the CRISPR enzyme or mutant CRISPR enzyme.
Термин кодон-оптимизация относится к процессу модификации последовательности нуклеиновой кислоты путем сохранения нативной аминокислотной последовательности при замене по меньшей мере одного кодона нативной последовательности кодоном, который чаще или наиболее часто используется в клетках-хозяевах, чтобы улучшить экспрессию в клетках-хозяевах. Разные виды имеют специфическое предпочтение в отношении определенного кодона конкретной аминокислоты, и предпочтение в кодонах (различие в использовании кодонов между организмами) часто коррелирует с эффективностью трансляции мРНК, которая считается зависимой от характеристики транслированного кодона и доступности специфической молекулы тРНК. Преобладание тРНК, выбранной в клетках, как правило, отражает кодоны, наиболее часто используемые в синтезе пептидов. Следовательно, ген может быть изменен путем оптимальной экспрессии гена в данном организме на основе оптимизации кодонов.The term codon optimization refers to the process of modifying a nucleic acid sequence by maintaining the native amino acid sequence while replacing at least one codon of the native sequence with a codon that is more commonly or most commonly used in host cells to improve expression in the host cells. Different species have a specific preference for a particular codon of a particular amino acid, and codon preference (difference in codon usage between organisms) often correlates with the efficiency of mRNA translation, which is thought to be dependent on the characteristics of the translated codon and the availability of the specific tRNA molecule. The predominance of tRNA selected in cells typically reflects the codons most commonly used in peptide synthesis. Therefore, a gene can be modified by optimally expressing the gene in a given organism based on codon optimization.
3. Целевая последовательность.3. Target sequence.
Термин целевая последовательность представляет собой последовательность оснований, присутствующую в целевых гене или нуклеиновой кислоте и обладающую комплементарностью с направляющей последовательности, содержащейся в направляющем домене направляющей нуклеиновой кислоты. Целевая последовательность представляет собой последовательность оснований, которая может варьироваться в соответствии с целевыми геном или нуклеиновой кислотой, то есть субъект для манипуляции с геном или его коррекции, который может быть сконструирован в различных формах в соответствии с целевыми геном или нуклеиновой кислотой.The term target sequence is a sequence of bases present in a target gene or nucleic acid and having complementarity with a guide sequence contained in the targeting domain of the guide nucleic acid. The target sequence is a sequence of bases that can vary in accordance with the target gene or nucleic acid, that is, a subject for gene manipulation or correction that can be designed in various forms in accordance with the target gene or nucleic acid.
Целевая последовательность может образовывать комплементарную связь с направляющей последовательностью, содержащейся в направляющем домене направляющей нуклеиновой кислоты, и при этом длина целевой последовательности может быть такой же, как у направляющей последовательности.The target sequence may form a complementary linkage to a guide sequence contained in the targeting domain of the guide nucleic acid, and the length of the target sequence may be the same as that of the guide sequence.
Целевая последовательность может представлять собой последовательность из 5-50 оснований.The target sequence may be a sequence of 5-50 bases.
В одном варианте осуществления целевая последовательность может представлять собой последовательность из 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 или 25 оснований.In one embodiment, the target sequence may be a sequence of 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, or 25 bases.
Целевая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты,The target sequence may be a nucleic acid sequence
- 48 046169 комплементарная направляющей последовательности, содержащейся в направляющем домене направляющей нуклеиновой кислоты, которая характеризуется, например, по меньшей мере 70%, 75%, 80%, 85%, 90% или 95%, или большей комплементарностью или полной комплементарностью.- 48 046169 complementary to the targeting sequence contained in the targeting domain of the targeting nucleic acid, which is characterized, for example, by at least 70%, 75%, 80%, 85%, 90% or 95%, or greater complementarity or complete complementarity.
В одном примере целевая последовательность может представлять собой или включать последовательность из 1-8 оснований, которая не является комплементарной направляющей последовательности, содержащейся в направляющем домене направляющей нуклеиновой кислоты.In one example, the target sequence may be or include a sequence of 1-8 bases that is not complementary to a targeting sequence contained in the targeting domain of the guide nucleic acid.
Кроме того, целевая последовательность может представлять собой последовательность оснований, смежная с последовательностью нуклеиновой кислоты, которая может распознаваться редактирующим белком.In addition, the target sequence may be a sequence of bases adjacent to a nucleic acid sequence that can be recognized by the editing protein.
В одном примере целевая последовательность может представлять собой непрерывную последовательностью из 5-50 оснований, смежной с 5'-концом и/или 3'-концом последовательности нуклеиновой кислоты, которая может распознаваться редактирующим белком.In one example, the target sequence may be a contiguous sequence of 5-50 bases adjacent to the 5' end and/or 3' end of a nucleic acid sequence that can be recognized by the editing protein.
В одном иллюстративном варианте осуществления целевые последовательности для комплекса gRNA-фермент CRISPR будут описаны ниже.In one illustrative embodiment, target sequences for the gRNA-CRISPR enzyme complex will be described below.
Если на целевые ген или нуклеиновую кислоту нацеливается комплекс gRNA-фермент CRISPR, то целевая последовательность обладает комплементарностью с направляющей последовательностью, содержащейся в направляющем домене gRNA. Целевая последовательность представляет собой последовательность оснований, которая варьируется в соответствии с целевыми геном или нуклеиновой кислотой, то есть субъект для манипуляции с геном или его коррекции, который может быть сконструирован в различных формах в соответствии с целевыми геном или нуклеиновой кислотой.When a target gene or nucleic acid is targeted by a gRNA-CRISPR enzyme complex, the target sequence has complementarity to the guide sequence contained in the gRNA guide domain. The target sequence is a sequence of bases that varies in accordance with the target gene or nucleic acid, that is, a subject for gene manipulation or correction that can be designed in various forms in accordance with the target gene or nucleic acid.
Кроме того, целевая последовательность может представлять собой последовательность оснований, смежная с последовательностью РАМ, которая может распознаваться ферментом CRISPR, то есть Cas9 или Cpf1.In addition, the target sequence may be a base sequence adjacent to a PAM sequence that can be recognized by a CRISPR enzyme, ie Cas9 or Cpf1.
В одном примере целевая последовательность может представлять собой непрерывную последовательность из 5-50 оснований, смежной с 5'-концом и/или 3'-концом последовательности РАМ, которая распознается ферментом CRISPR.In one example, the target sequence may be a contiguous sequence of 5-50 bases adjacent to the 5' end and/or 3' end of the PAM sequence that is recognized by the CRISPR enzyme.
В одном иллюстративном варианте осуществления, если фермент CRISPR представляет собой SpCas9, то целевая последовательность может представлять собой непрерывную последовательность из 16-25 оснований, смежную с 5'-концом и/или 3'-концом последовательности 5’-NGG-3’, 5’-NAG-3’ и/или 5’-NGA-3’ (N=A, T, G или С; или A, U, G или С).In one illustrative embodiment, if the CRISPR enzyme is SpCas9, then the target sequence may be a contiguous 16-25 base sequence adjacent to the 5' end and/or 3' end of the 5'-NGG-3' sequence. '-NAG-3' and/or 5'-NGA-3' (N=A, T, G or C; or A, U, G or C).
В другом иллюстративном варианте осуществления, если фермент CRISPR представляет собой StCas9, то целевая последовательность может быть непрерывной последовательностью из 16-25 оснований, смежной с 5'-концом и/или 3'-концом последовательности 5’-NGGNG-3’ и/или 5’-NNAGAAW-3’ (W=A или Т, и N=A, T, G или С; или A, U, G или С).In another illustrative embodiment, if the CRISPR enzyme is StCas9, then the target sequence may be a contiguous 16-25 base sequence adjacent to the 5' end and/or 3' end of the sequence 5'-NGGNG-3' and/or 5'-NNAGAAW-3' (W=A or T, and N=A, T, G or C; or A, U, G or C).
В следующем иллюстративном варианте осуществления, если фермент CRISPR представляет собой NmCas9, то целевая последовательность может представлять собой непрерывную последовательность из 16-25 оснований, смежной с 5'-концом и/или 3'-концом последовательности 5’-NNNNGATT-3’ и/или 5’-NNNGCTT-3’ (n=A, T, G или С; или A, U, G или С).In the following exemplary embodiment, if the CRISPR enzyme is NmCas9, then the target sequence may be a contiguous 16-25 base sequence adjacent to the 5' end and/or 3' end of the sequence 5'-NNNNGATT-3' and/ or 5'-NNNGCTT-3' (n=A, T, G or C; or A, U, G or C).
В одном иллюстративном варианте осуществления, если фермент CRISPR представляет собой CjCas9, то целевая последовательность может представлять собой непрерывную последовательность из 16-25 оснований, смежную с 5'-концом и/или 3'-концом последовательности 5’-NNNVRYAC-3’ (V=G, С или A; R=A или G, Y=C или Т, N=A, Т, G или С; или A, U, G или С).In one illustrative embodiment, if the CRISPR enzyme is CjCas9, then the target sequence may be a contiguous 16-25 base sequence adjacent to the 5' end and/or 3' end of the sequence 5'-NNNVRYAC-3' (V =G, C or A; R=A or G, Y=C or T, N=A, T, G or C; or A, U, G or C).
В другом иллюстративном варианте осуществления, если фермент CRISPR представляет собой SmCas9, то целевая последовательность может представлять собой непрерывную последовательность из 16-25 оснований, смежную с 5'-концом и/или 3'-концом последовательности 5’-NGG-3’ и/или 5’-NAAR-3’ (R=A или G, N=A, T, G или С; или A, U, G или С).In another illustrative embodiment, if the CRISPR enzyme is SmCas9, then the target sequence may be a contiguous 16-25 base sequence adjacent to the 5' end and/or 3' end of the 5'-NGG-3' and/or sequence. or 5'-NAAR-3' (R=A or G, N=A, T, G or C; or A, U, G or C).
В еще одном иллюстративном варианте осуществления, если фермент CRISPR представляет собой SaCas9, то целевая последовательность может представлять собой непрерывную последовательность из 16-25 оснований, смежной с 5'-концом и/или 3'-концом последовательности 5-NNGRR-3’, 5’-NNGRRT-3’ и/или 5’-NNGRRV-3’ (r=a или G, V=G, С или A, N=A, T, G или С; или A, U, G или С).In yet another illustrative embodiment, if the CRISPR enzyme is SaCas9, then the target sequence may be a contiguous 16-25 base sequence adjacent to the 5' end and/or 3' end of the sequence 5-NNGRR-3'. '-NNGRRT-3' and/or 5'-NNGRRV-3' (r=a or G, V=G, C or A, N=A, T, G or C; or A, U, G or C) .
В одном иллюстративном варианте осуществления, если фермент CRISPR представляет собой Cpf1, целевая последовательность может представлять собой непрерывную последовательность из 16-25 оснований, смежной с 5'-концом и/или 3'-концом последовательности 5’-TTN-3’ (N=A, T, G или С; или A, U, G или С).In one illustrative embodiment, if the CRISPR enzyme is Cpf1, the target sequence may be a contiguous 16-25 base sequence adjacent to the 5' end and/or 3' end of the sequence 5'-TTN-3' (N= A, T, G or C; or A, U, G or C).
В одном иллюстративном варианте осуществления по настоящему изобретению целевая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты, содержащуюся в одном или более генах, выбранных из группы, состоящей из гена FAD2, гена FAD3, гена FAD6, гена FAD7 и гена FAD8.In one illustrative embodiment of the present invention, the target sequence may be a nucleic acid sequence contained in one or more genes selected from the group consisting of a FAD2 gene, a FAD3 gene, a FAD6 gene, a FAD7 gene, and a FAD8 gene.
Целевая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты, содержащуюся в гене FAD2.The target sequence may be a nucleic acid sequence contained in the FAD2 gene.
- 49 046169- 49 046169
Целевая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты, содержащуюся в гене FAD3.The target sequence may be a nucleic acid sequence contained in the FAD3 gene.
Целевая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты, содержащуюся в гене FAD6.The target sequence may be a nucleic acid sequence contained in the FAD6 gene.
Целевая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты, содержащуюся в гене FAD7.The target sequence may be a nucleic acid sequence contained in the FAD7 gene.
Целевая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты, содержащуюся в гене FAD8.The target sequence may be a nucleic acid sequence contained in the FAD8 gene.
В качестве альтернативы целевая последовательностью может представлять собой частичную последовательность нуклеиновой кислоты одного или более генов, выбранных из группы, состоящей из гена FAD2, гена FAD3, гена FAD6, гена FAD7 и гена FAD8.Alternatively, the target sequence may be a partial nucleic acid sequence of one or more genes selected from the group consisting of a FAD2 gene, a FAD3 gene, a FAD6 gene, a FAD7 gene, and a FAD8 gene.
Целевая последовательность может представлять собой частичную последовательность нуклеиновой кислоты из гена FAD2.The target sequence may be a partial nucleic acid sequence from the FAD2 gene.
Целевая последовательность может представлять собой частичную последовательность нуклеиновой кислоты из гена FAD3.The target sequence may be a partial nucleic acid sequence from the FAD3 gene.
Целевая последовательность может представлять собой частичную последовательность нуклеиновой кислоты из гена FAD6.The target sequence may be a partial nucleic acid sequence from the FAD6 gene.
Целевая последовательность может представлять собой частичную последовательность нуклеиновой кислоты из гена FAD7.The target sequence may be a partial nucleic acid sequence from the FAD7 gene.
Целевая последовательность может представлять собой частичную последовательность нуклеиновой кислоты из гена FAD8.The target sequence may be a partial nucleic acid sequence from the FAD8 gene.
В качестве альтернативы целевая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты кодирующего или некодирующего участка или их комбинации из одного или более генов, выбранных из группы, состоящей из гена FAD2, гена FAD3, гена FAD6, гена FAD7 и гена FAD8.Alternatively, the target sequence may be a coding or non-coding region nucleic acid sequence or a combination thereof of one or more genes selected from the group consisting of a FAD2 gene, a FAD3 gene, a FAD6 gene, a FAD7 gene and a FAD8 gene.
Целевая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты кодирующего или некодирующего участка или их комбинации из гена FAD2.The target sequence may be a coding or non-coding region nucleic acid sequence or a combination thereof from the FAD2 gene.
Целевая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты кодирующего или некодирующего участка или их комбинации из гена FAD3.The target sequence may be a coding or non-coding region nucleic acid sequence or a combination thereof from the FAD3 gene.
Целевая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты кодирующего или некодирующего участка или их комбинации из гена FAD6.The target sequence may be a coding or non-coding region nucleic acid sequence or a combination thereof from the FAD6 gene.
Целевая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты кодирующего или некодирующего участка или их комбинации из гена FAD7.The target sequence may be a coding or non-coding region nucleic acid sequence or a combination thereof from the FAD7 gene.
Целевая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты кодирующего или некодирующего участка или их комбинации из гена FAD8.The target sequence may be a coding or non-coding region nucleic acid sequence or a combination thereof from the FAD8 gene.
В качестве альтернативы целевая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты промотора, энхансера, 3'UTR или участка полиаденилирования (polyA) или их комбинации из одного или более генов, выбранных из группы, состоящей из гена FAD2, гена FAD3, гена FAD6, гена FAD7 и гена FAD8.Alternatively, the target sequence may be a nucleic acid sequence of a promoter, enhancer, 3'UTR or polyadenylation site (polyA) or a combination thereof of one or more genes selected from the group consisting of FAD2 gene, FAD3 gene, FAD6 gene, FAD7 gene and the FAD8 gene.
Целевая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты промотора, энхансера, 3'UTR или участка полиаденилирования (полиА) или их комбинации из гена FAD2.The target sequence may be a promoter, enhancer, 3'UTR or polyadenylation site (polyA) nucleic acid sequence or a combination thereof from the FAD2 gene.
Целевая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты промотора, энхансера, 3'UTR или участка полиаденилирования (полиА) или их комбинации из гена FAD3.The target sequence may be a promoter, enhancer, 3'UTR or polyadenylation site (polyA) nucleic acid sequence or a combination thereof from the FAD3 gene.
Целевая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты промотора, энхансера, 3'UTR или участка полиаденилирования (полиА) или их комбинации из гена FAD6.The target sequence may be a promoter, enhancer, 3'UTR or polyadenylation site (polyA) nucleic acid sequence or a combination thereof from the FAD6 gene.
Целевая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты промотора, энхансера, 3'UTR или участка полиаденилирования (полиА) или их комбинации из гена FAD7.The target sequence may be a promoter, enhancer, 3'UTR or polyadenylation site (polyA) nucleic acid sequence or a combination thereof from the FAD7 gene.
Целевая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты промотора, энхансера, 3'UTR или участка полиаденилирования (полиА) или их комбинации из гена FAD8.The target sequence may be a promoter, enhancer, 3'UTR or polyadenylation site (polyA) nucleic acid sequence or a combination thereof from the FAD8 gene.
В качестве альтернативы целевая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты экзона, интрона или их комбинации одного или более генов, выбранных из группы, состоящей из гена FAD2, гена FAD3, гена FAD6, гена FAD7 и гена FAD8.Alternatively, the target sequence may be a nucleic acid sequence of an exon, an intron, or a combination thereof of one or more genes selected from the group consisting of a FAD2 gene, a FAD3 gene, a FAD6 gene, a FAD7 gene, and a FAD8 gene.
Целевая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты экзона, интрона или их комбинации гена FAD2.The target sequence may be the nucleic acid sequence of an exon, intron, or combination thereof of the FAD2 gene.
Целевая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты экзона, интрона или их комбинации гена FAD3.The target sequence may be the nucleic acid sequence of an exon, intron, or combination thereof of the FAD3 gene.
Целевая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислотыThe target sequence may be a nucleic acid sequence
- 50 046169 экзона, интрона или их комбинации гена FAD6.- 50 046169 exon, intron or combination thereof of the FAD6 gene.
Целевая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты экзона, интрона или их комбинации гена FAD7.The target sequence may be the nucleic acid sequence of an exon, intron, or combination thereof of the FAD7 gene.
Целевая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты экзона, интрона или их комбинации гена FAD8.The target sequence may be the nucleic acid sequence of an exon, intron, or combination thereof of the FAD8 gene.
В качестве альтернативы целевая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты, включающая подвергнутый мутации участок или смежная с ним (например, участок, отличный от участка гена дикого типа) одного или более генов, выбранных из группы, состоящей из гена FAD2, гена FAD3, гена FAD6, гена FAD7 и гена FAD8.Alternatively, the target sequence may be a nucleic acid sequence comprising or adjacent to a mutated region (eg, a region other than a wild-type gene region) of one or more genes selected from the group consisting of a FAD2 gene, a FAD3 gene, a FAD6, FAD7 gene and FAD8 gene.
Целевая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты, включающую мутантный участок гена FAD2 или смежную с ним.The target sequence may be a nucleic acid sequence comprising or adjacent to the mutant region of the FAD2 gene.
Целевая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты, включающую мутантный участок гена FAD3 или смежную с ним.The target sequence may be a nucleic acid sequence comprising or adjacent to the mutant region of the FAD3 gene.
Целевая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты, включающую мутантный участок гена FAD6 или смежную с ним.The target sequence may be a nucleic acid sequence comprising or adjacent to the mutant region of the FAD6 gene.
Целевая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты, включающую мутантный участок гена FAD7 или смежную с ним.The target sequence may be a nucleic acid sequence comprising or adjacent to the mutant region of the FAD7 gene.
Целевая последовательность может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты, включающую мутантный участок гена FAD8 или смежную с ним.The target sequence may be a nucleic acid sequence comprising or adjacent to the mutant region of the FAD8 gene.
В качестве альтернативы целевая последовательность может представлять собой непрерывную последовательность нуклеиновой кислоты из 5-50 оснований одного или более генов, выбранных из группы, состоящей из гена FAD2, гена FAD3, гена FAD6, гена FAD7 и гена FAD8.Alternatively, the target sequence may be a contiguous nucleic acid sequence of 5 to 50 bases of one or more genes selected from the group consisting of the FAD2 gene, the FAD3 gene, the FAD6 gene, the FAD7 gene, and the FAD8 gene.
Целевая последовательность может представлять собой непрерывную последовательность нуклеиновой кислоты из 5-50 оснований гена FAD2.The target sequence may be a contiguous 5-50 base nucleic acid sequence of the FAD2 gene.
Целевая последовательность может представлять собой непрерывную последовательность нуклеиновой кислоты из 5-50 оснований гена FAD3.The target sequence may be a contiguous 5-50 base nucleic acid sequence of the FAD3 gene.
Целевая последовательность может представлять собой непрерывную последовательность нуклеиновой кислоты из 5-50 оснований гена FAD6.The target sequence may be a contiguous 5-50 base nucleic acid sequence of the FAD6 gene.
Целевая последовательность может представлять собой непрерывную последовательность нуклеиновой кислоты из 5-50 оснований гена FAD7.The target sequence may be a contiguous 5-50 base nucleic acid sequence of the FAD7 gene.
Целевая последовательность может представлять собой непрерывную последовательность нуклеиновой кислоты из 5-50 оснований гена FAD8.The target sequence may be a contiguous 5-50 base nucleic acid sequence of the FAD8 gene.
В одном иллюстративном варианте осуществления по настоящему изобретению вышеупомянутые целевые последовательности гена FAD2 кратко описаны в табл. 1.In one illustrative embodiment of the present invention, the above-mentioned FAD2 gene target sequences are summarized in Table. 1.
Продукт ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора, подвергнутого манипуляции.Product of a manipulable factor associated with the biosynthesis of unsaturated fatty acids.
4. Комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок и его применение.4. Complex guide nucleic acid - editing protein and its application.
Комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок может модифицировать мишень.The targeting nucleic acid-editing protein complex can modify the target.
Например, комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок может быть использован для максимального регулирования (например, ингибирования, подавления, снижения, повышения или стимуляции) экспрессии представляющего интерес белка, удаления белка, регулирования (например, ингибирования, подавления, снижения, повышения или стимуляции) активности белка или экспрессии нового белка.For example, a targeting nucleic acid-editing protein complex can be used to maximally regulate (e.g., inhibit, suppress, reduce, enhance, or stimulate) the expression of a protein of interest, remove the protein, regulate (e.g., inhibit, suppress, reduce, enhance, or stimulate) the expression of a protein of interest. protein activity or new protein expression.
В данном случае комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок может действовать на уровне ДНК, РНК, гена или хромосомы.In this case, the guiding nucleic acid-editing protein complex can act at the level of DNA, RNA, gene or chromosome.
Например, комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок может регулировать (например, ингибировать, подавлять, снижать, повышать или стимулировать) экспрессию белка, кодируемого целевой ДНК, удалять белок, регулировать (например, ингибировать, подавлять, снижать, повышать или стимулировать) активность белка или экспрессировать модифицированный белок посредством манипуляции или модификации целевой ДНК.For example, a guide nucleic acid-editing protein complex may regulate (e.g., inhibit, suppress, decrease, increase, or stimulate) the expression of a protein encoded by the target DNA, remove a protein, regulate (e.g., inhibit, suppress, decrease, increase, or stimulate) the activity of a protein or express a modified protein through manipulation or modification of the target DNA.
В другом примере комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок может регулировать (например, ингибировать, подавлять, снижать, повышать или стимулировать) экспрессию белка, кодируемого целевой ДНК, удалять белок, регулировать (например, ингибировать, подавлять, снижать, повышать или стимулировать) активность белка или экспрессировать модифицированный белок посредством манипуляции с или модификации целевой РНК.In another example, the guide nucleic acid-editing protein complex may regulate (e.g., inhibit, suppress, decrease, increase, or stimulate) the expression of a protein encoded by the target DNA, remove the protein, regulate (e.g., inhibit, suppress, decrease, increase, or stimulate) the activity protein or express a modified protein by manipulating or modifying the target RNA.
В одном примере комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок может регулировать (например, ингибировать, подавлять, снижать, повышать или стимулировать) экспрессию белка, кодируемого целевой ДНК, удалять белок, регулировать (например, ингибировать, подавлять, снижать, повышать или стимулировать) активность белка или экспрессировать модифицированный белок посредством манипуляции или модификации целевого гена.In one example, the guide nucleic acid-editing protein complex may regulate (e.g., inhibit, suppress, decrease, increase, or stimulate) the expression of a protein encoded by the target DNA, remove the protein, regulate (e.g., inhibit, suppress, decrease, increase, or stimulate) the activity protein or express a modified protein through manipulation or modification of a target gene.
В качестве другого примера, комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белокAs another example, a guide nucleic acid-editing protein complex
- 51 046169 может регулировать (например, ингибировать, подавлять, снижать, повышать или стимулировать) экспрессию белка, кодируемого целевой ДНК, удалять белок, регулировать (например, ингибировать, подавлять, снижать, повышать или стимулировать) активность белка или экспрессировать модифицированный белок посредством манипуляции или модификации целевой хромосомы.- 51 046169 can regulate (eg, inhibit, suppress, reduce, increase, or stimulate) the expression of a protein encoded by the target DNA, remove a protein, regulate (eg, inhibit, suppress, reduce, increase, or stimulate) the activity of a protein, or express a modified protein by manipulation or modifications of the target chromosome.
Комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок может действовать на стадиях транскрипции и трансляции гена.The guiding nucleic acid-editing protein complex can act at the stages of gene transcription and translation.
В одном примере комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок может стимулировать или подавлять транскрипцию целевого гена, за счет чего осуществляется регуляция (например, ингибирование, подавление, снижением, повышение или стимуляция) экспрессии белка, кодируемого целевым геном.In one example, the guide nucleic acid-editing protein complex can stimulate or repress transcription of a target gene, thereby regulating (eg, inhibiting, suppressing, reducing, increasing, or stimulating) the expression of the protein encoded by the target gene.
В другом примере комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок может стимулировать или подавлять трансляцию целевого гена, за счет чего осуществляется регуляция (например, ингибирование, подавление, снижение, повышение или стимуляция) экспрессии белка, кодируемого целевым геном.In another example, the guide nucleic acid-editing protein complex may stimulate or inhibit translation of a target gene, thereby regulating (eg, inhibiting, suppressing, reducing, increasing, or stimulating) the expression of the protein encoded by the target gene.
Комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок может действовать на уровне белка.The guide nucleic acid-editing protein complex can act at the protein level.
В одном примере комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок может осуществлять манипуляцию с целевым белком или модифицировать его, за счет чего происходит удаление целевого белка или регуляция (например, ингибирование, подавление, снижение, повышение или стимуляция) активности белка.In one example, the targeting nucleic acid-editing protein complex can manipulate or modify a target protein, thereby removing the target protein or regulating (eg, inhibiting, suppressing, reducing, increasing, or stimulating) the activity of the protein.
В одном иллюстративном варианте осуществления в настоящем изобретении представлен комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок, используемый для манипуляции с ассоциированным с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактором, например, с геном FAD, предпочтительно геном FAD2, геном FAD3, геном FAD6, геном FAD7 и/или геном FAD8. Предпочтительно представлен комплекс gRNA-фермент CRISPR.In one illustrative embodiment, the present invention provides a guide nucleic acid-editing protein complex used to manipulate an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor, for example, the FAD gene, preferably the FAD2 gene, the FAD3 gene, the FAD6 gene, the FAD7 gene and/or FAD8 genome. Preferably, a gRNA-CRISPR enzyme complex is provided.
В частности, в настоящем изобретении может быть представлена gRNA, включающая направляющий домен, способный образовывать комплементарную связь с целевой последовательностью из гена, например, выделенная или не являющаяся природной gRNA и кодирующая ее ДНК. gRNA и кодирующая ее последовательность ДНК могут быть сконструированы с возможностью комплементарного связывания с целевой последовательностью, приведенной в табл. 1.In particular, the present invention may provide a gRNA including a targeting domain capable of forming a complementary linkage to a target sequence from a gene, for example, an isolated or non-naturally occurring gRNA and DNA encoding it. The gRNA and the DNA sequence encoding it can be designed to bind complementarily to the target sequence shown in Table 1. 1.
Кроме того, целевой участок gRNA сконструирован с обеспечением третьего гена, который имеет модификацию нуклеиновой кислоты, например, разрывы двойной или одинарной нити; или специфической функции в целевом сайте в гене FAD2, гене FAD3, гене FAD6, гене FAD7 и/или гене FAD8.In addition, the gRNA target region is designed to provide a third gene that has a nucleic acid modification, such as double or single strand breaks; or a specific function at a target site in the FAD2 gene, FAD3 gene, FAD6 gene, FAD7 gene and/or FAD8 gene.
Кроме того, при использовании двух или более gRNA для индуцирования двух или более явлений расщепления в целевой гене, например, разрыва двойной или одинарной нити, могут происходить два или более явлений расщепления из-за одинаковых или разных белков Cas9.Additionally, when two or more gRNAs are used to induce two or more cleavage events in a target gene, such as double or single strand breaks, two or more cleavage events may occur due to the same or different Cas9 proteins.
gRNA может нацеливаться, например, на два или более из гена FAD2, гена FAD3, гена FAD6, гена FAD7 и/или гена FAD8, или на два или более участков в каждом из гена FAD2, гена FAD3, гена FAD6, гена FAD7 и/или гена FAD8, и может независимо индуцировать расщепление двойной нити и/или одинарной нити гена FAD2, гена FAD3, гена FAD6, гена FAD7 и/или гена FAD8, или может индуцировать вставку одного чужеродного нуклеотида в сайт расщепления гена FAD2, гена FAD3, гена FAD6, гена FAD7 и/или гена FAD8.The gRNA may target, for example, two or more of the FAD2 gene, the FAD3 gene, the FAD6 gene, the FAD7 gene, and/or the FAD8 gene, or two or more regions in each of the FAD2 gene, the FAD3 gene, the FAD6 gene, the FAD7 gene, and/or or the FAD8 gene, and can independently induce double-strand and/or single-strand cleavage of the FAD2 gene, FAD3 gene, FAD6 gene, FAD7 gene and/or FAD8 gene, or can induce the insertion of a single foreign nucleotide into the cleavage site of the FAD2 gene, FAD3 gene, gene FAD6, FAD7 gene and/or FAD8 gene.
Кроме того, в другом иллюстративном варианте осуществления настоящего изобретения нуклеиновая кислота, из которой состоит комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок, может включать:Additionally, in another exemplary embodiment of the present invention, the nucleic acid that makes up the guide nucleic acid-editing protein complex may include:
(a) последовательность, кодирующую направляющую нуклеиновую кислоту, включающую направляющий домен, который является комплементарным целевой последовательности гена FAD2, как описано в настоящем документе; и (b) последовательность, кодирующую редактирующий белок.(a) a sequence encoding a targeting nucleic acid including a targeting domain that is complementary to the target sequence of the FAD2 gene as described herein; and (b) an editing protein coding sequence.
В данном случае могут присутствовать две или более из (а) в соответствии с целевым участком, и в (b) могут использоваться одинаковые или два или более редактирующих белков.Here, two or more of (a) may be present according to the target site, and (b) the same or two or more editing proteins may be used.
В одном варианте осуществления нуклеиновая кислота может быть сконструирована для нацеливания на ферментативно неактивной редактирующий белок или его слитый белок (например, слитый домен-репрессор транскрипции) для его размещения достаточно близко к целевому сайту нокдауна, чтобы уменьшить, снизить или ингибировать экспрессию гена FAD2.In one embodiment, the nucleic acid can be designed to target an enzymatically inactive editing protein or a fusion protein thereof (e.g., a transcriptional repressor domain fusion) to position it sufficiently close to the target knockdown site to reduce, reduce, or inhibit FAD2 gene expression.
Кроме того, должно быть очевидно, что вышеописанные структура, функция и все варианты применения комплекса направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок будут использованы в манипуляции с геном FAD2, геном FAD3, геном FAD6, геном FAD7 и/или геном FAD8.Moreover, it should be apparent that the above-described structure, function and all uses of the guide nucleic acid-editing protein complex will be used in the manipulation of the FAD2 gene, FAD3 gene, FAD6 gene, FAD7 gene and/or FAD8 gene.
Применение комплекса направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок.Application of a guide nucleic acid-editing protein complex.
В одном варианте осуществления для применения комплекса направляющая нуклеиновая кислота редактирующий белок в соответствии с настоящим изобретением ниже будет описана манипуляция с целевой ДНК, РНК, генами или хромосомами или их модификация с использованием комплекса gRNAIn one embodiment, for the use of a guide nucleic acid editing protein complex in accordance with the present invention, the manipulation or modification of target DNA, RNA, genes or chromosomes using the gRNA complex will be described below.
- 52 046169 фермент CRISPR.- 52 046169 CRISPR enzyme.
Манипуляция с геном.Gene manipulation.
С целевым геном или нуклеиновой кислотой можно осуществлять манипуляцию или корригировать их с использованием вышеописанного комплекса gRNA-фермент CRISPR, то есть комплекса CRISPR. В данном случае манипуляция с целевыми геном или нуклеиновой кислотой или их корригирование включает стадии из i) расщепления или повреждения целевых гена или нуклеиновой кислоты и ii) репарация поврежденных целевых гена или нуклеиновой кислоты.The target gene or nucleic acid can be manipulated or corrected using the gRNA-CRISPR enzyme complex described above, that is, the CRISPR complex. Here, manipulation or correction of the target gene or nucleic acid includes the steps of i) cleavage or damage to the target gene or nucleic acid and ii) repair of the damaged target gene or nucleic acid.
i) Расщепление или повреждение целевых гена или нуклеиновой кислоты.i) Cleavage or damage to the target gene or nucleic acid.
i) Расщепление или повреждение целевых гена или нуклеиновой кислоты может представлять собой расщепление или повреждение целевых гена или нуклеиновой кислоты с использованием комплекса CRISPR и, в частности, расщепление или повреждение целевой последовательности в целевых гене или нуклеиновой кислоте.i) Cleavage or damage to a target gene or nucleic acid may be cleavage or damage to a target gene or nucleic acid using a CRISPR complex, and in particular, cleavage or damage to a target sequence in a target gene or nucleic acid.
В одном примере расщепление или повреждение целевых гена или нуклеиновой кислоты с использованием комплекса CRISPR может представлять собой полное расщепление или повреждение двойной нити целевой последовательности.In one example, cleavage or damage to a target gene or nucleic acid using a CRISPR complex may be a complete double strand cleavage or damage of the target sequence.
В одном иллюстративном варианте осуществления при использовании SpCas9 дикого типа двойная нить целевой последовательности, образующей комплементарную связь с gRNA, может быть полностью расщеплена.In one exemplary embodiment, when using wild-type SpCas9, the double strand of the target sequence forming a complementary bond to the gRNA can be completely cleaved.
В другом иллюстративном варианте осуществления при использовании никазы SpCas9 (D10A) и никазы SpCas9 (H840A) комплементарная одинарная нить целевой последовательности, образующей комплементарную связь с gRNA, может быть расщеплена никазой SpCas9 (D10A), а не являющаяся комплементарной одинарная нить целевой последовательности, образующей комплементарную связь с gRNA, может быть расщеплена никазой SpCas9 (H840A), и при этом расщепления могут происходить последовательно или одновременно.In another exemplary embodiment, when using SpCas9 (D10A) nickase and SpCas9 (H840A) nickase, the complementary single strand of the target sequence forming a complementary linkage to the gRNA can be cleaved by the SpCas9 (D10A) nickase, rather than the non-complementary single strand of the target sequence forming the complementary bound to gRNA, can be cleaved by SpCas9 (H840A) nickase, and the cleavages can occur sequentially or simultaneously.
В следующем иллюстративном варианте осуществления при использовании никазы SpCas9 (D10A), никазы SpCas9 (H840A) и двух gRNA, имеющих разные целевые последовательности, комплементарная одинарная нить целевой последовательности, образующей комплементарную связь с первой gRNA, может быть расщеплена никазой SpCas9 (D10A), не являющаяся комплементарной одинарная нить целевой последовательности, образующей комплементарную связь со второй gRNS, может быть расщеплена никазой SpCas9 (H840A), и при этом расщепления могут происходить последовательно или одновременно.In the following exemplary embodiment, when using SpCas9 nickase (D10A), SpCas9 nickase (H840A) and two gRNAs having different target sequences, the complementary single strand of the target sequence forming a complementary linkage to the first gRNA can be cleaved by SpCas9 nickase (D10A) without the complementary single strand of the target sequence forming a complementary linkage to the second gRNS can be cleaved by SpCas9 (H840A) nickase, and the cleavages can occur sequentially or simultaneously.
В качестве другого примера расщепление или повреждение целевых гена или нуклеиновой кислоты с использованием комплекса CRISPR может представлять собой расщепление или повреждение только одинарной нити целевой последовательности. В данном случае одинарная нить может представлять собой комплементарную одинарную нить целевой последовательности, образующей комплементарную связь с gRNA, или не являющуюся комплементарной одинарную нить целевой последовательности, образующей комплементарную связь с gRNA.As another example, cleavage or damage to a target gene or nucleic acid using a CRISPR complex may be cleavage or damage to only a single strand of the target sequence. Here, the single strand may be a complementary single strand of the target sequence forming a complementary linkage to the gRNA or a non-complementary single strand of the target sequence forming a complementary linkage to the gRNA.
В одном иллюстративном варианте осуществления при использовании никазы SpCas9 (D10A) комплементарная одинарная нить целевой последовательности, образующей комплементарную связь с gRNA, может быть расщеплена никазой SpCas9 (D1OA), но не являющаяся комплементарной одинарная нить целевой последовательности, образующей комплементарную связь с gRNA, не может быть расщеплена.In one illustrative embodiment, when using SpCas9 (D10A) nickase, the complementary single strand of the target sequence forming a complementary linkage to the gRNA can be cleaved by SpCas9 nickase (D1OA), but the non-complementary single strand of the target sequence forming a complementary linkage to the gRNA cannot be split.
В другом иллюстративном варианте осуществления при использовании никазы SpCas9 (Н840А) комплементарная одинарная нить целевой последовательности, образующей комплементарную связь с gRNA, может быть расщеплена никазой SpCas9 (H840A), но не являющая комплементарной одинарная нить целевой последовательности, образующей комплементарную связь с gRNA, не может быть расщеплена.In another exemplary embodiment, when using SpCas9 (H840A) nickase, the complementary single strand of the target sequence forming a complementary linkage to the gRNA can be cleaved by SpCas9 (H840A) nickase, but the non-complementary single strand of the target sequence forming a complementary linkage to the gRNA cannot be split.
В качестве другого примера расщепление или повреждение целевых гена или нуклеиновой кислоты с использованием комплекса CRISPR может представлять собой частичное удаление фрагмента нуклеиновой кислоты.As another example, cleavage or damage to a target gene or nucleic acid using a CRISPR complex may involve partial removal of a fragment of the nucleic acid.
В одном иллюстративном варианте осуществления при использовании двух gRNA, имеющих разные целевые последовательности, и SpCas9 дикого типа двойная нить целевой последовательности, образующей комплементарную связь с первой gRNA, может быть расщеплена, и двойная нить целевой последовательности, образующей комплементарную связь со второй gRNA, может быть расщеплена, что приводит к удалению фрагментов нуклеиновой кислоты за счет первой и второй gRNA и SpCas9.In one illustrative embodiment, when using two gRNAs having different target sequences and wild-type SpCas9, the double strand of the target sequence forming a complementary linkage to the first gRNA can be cleaved, and the double strand of the target sequence forming a complementary linkage to the second gRNA can be is cleaved, which leads to the removal of nucleic acid fragments due to the first and second gRNA and SpCas9.
В другом иллюстративном варианте осуществления при использовании двух gRNA, имеющих разные целевые последовательности, SpCas9 дикого типа, никазы SpCas9 (D10A) и никазы SpCas9 (H840A) двойная нить целевой последовательности, образующей комплементарную связь с первой gRNA, может быть расщеплена SpCas9 дикого типа, комплементарная одинарная нить целевой последовательности, образующей комплементарную связь со второй gRNA, может быть расщеплена никазой SpCas9 (D10A), а не являющаяся комплементарной одинарная нить может быть расщеплена никазой SpCas9 (H840A), что приводит к удалению фрагментов нуклеиновой кислоты с помощью первой и второй gRNA, SpCas9 дикого типа, никазой SpCas9 (D10A) и никазой SpCas9 (H840A).In another illustrative embodiment, when using two gRNAs having different target sequences, wild-type SpCas9, SpCas9 nickase (D10A) and SpCas9 nickase (H840A), the double strand of the target sequence forming a complementary linkage to the first gRNA can be cleaved by wild-type SpCas9, complementary the single strand of the target sequence forming a complementary linkage to the second gRNA can be cleaved by SpCas9 nickase (D10A), and the non-complementary single strand can be cleaved by SpCas9 nickase (H840A), resulting in the removal of nucleic acid fragments by the first and second gRNA, Wild-type SpCas9, SpCas9 nickase (D10A), and SpCas9 nickase (H840A).
- 53 046169- 53 046169
В следующем иллюстративном варианте осуществления при использовании двух gRNA, имеющих разные целевые последовательности, никазы SpCas9 (D10A) и никазы SpCas9 (Н840А) комплементарная одинарная нить целевой последовательности, образующей комплементарную связь с первой gRNA, может быть расщеплена никазой SpCas9 (D10A), не являющаяся комплементарной одинарная нить может быть расщеплена никазой SpCas9 (H840A), комплементарная двойная нить целевой последовательности, образующей комплементарную связь со второй gRNA, может быть расщеплена никазой SpCas9 (D10A), а не являющаяся комплементарной одинарная нить может быть расщеплена никазой SpCas9 (H840A), что приводит к удалению фрагментов нуклеиновой кислоты с помощью первой и второй gRNA, никазой SpCas9 (D10A) и никазой SpCas9 (H840A).In the following exemplary embodiment, when using two gRNAs having different target sequences, SpCas9 (D10A) nickase and SpCas9 (H840A) nickase, the complementary single strand of the target sequence forming a complementary linkage to the first gRNA can be cleaved by the SpCas9 (D10A) nickase that is not a complementary single strand can be cleaved by SpCas9 nickase (H840A), a complementary double strand of a target sequence forming a complementary linkage to a second gRNA can be cleaved by SpCas9 nickase (D10A), and a non-complementary single strand can be cleaved by SpCas9 nickase (H840A), which leads to the removal of nucleic acid fragments by the first and second gRNAs, SpCas9 (D10A) nickase and SpCas9 (H840A) nickase.
В еще одном иллюстративном варианте осуществления при использовании трех gRNA, имеющих разные целевые последовательности, SpCas9 дикого типа, никазы SpCas9 (D10A) и никазы SpCas9 (H840A) двойная нить целевой последовательности, образующей комплементарную связь с первой gRNA, может быть расщеплена SpCas9 дикого типа, комплементарная одинарная нить целевой последовательности, образующей комплементарную связь со второй gRNA, может быть расщеплена никазой SpCas9 (D10A), а не являющаяся комплементарной одинарная нить целевой последовательности, образующей комплементарную связь с третьей gRNA, может быть расщеплена никазой SpCas9 (H840A), что приводит к удалению фрагментов нуклеиновой кислоты с помощью первой gRNA, второй gRNA, третьей gRNA, SpCas9 дикого типа, никазой SpCas9 (D10A) и никазой SpCas9 (H840A).In yet another exemplary embodiment, when using three gRNAs having different target sequences, wild-type SpCas9, SpCas9 nickase (D10A), and SpCas9 nickase (H840A), the double strand of the target sequence forming a complementary linkage to the first gRNA can be cleaved by wild-type SpCas9, the complementary single strand of a target sequence forming a complementary linkage to a second gRNA can be cleaved by SpCas9 nickase (D10A), and the non-complementary single strand of a target sequence forming a complementary linkage to a third gRNA can be cleaved by SpCas9 nickase (H840A), resulting in removal of nucleic acid fragments using the first gRNA, second gRNA, third gRNA, wild-type SpCas9, SpCas9 nickase (D10A) and SpCas9 nickase (H840A).
В еще одном иллюстративном варианте осуществления при использовании четырех gRNA, имеющих разные целевые последовательности, никазы SpCas9 (D10A) и никазы SpCas9 (H840A) комплементарная одинарная нить целевой последовательности, образующей комплементарную связь с первой gRNA, может быть расщеплена никазой SpCas9 (D10A), не являющаяся комплементарной одинарная нить целевой последовательности, образующей комплементарную связь со второй gRNA, может быть расщеплена никазой SpCas9 (H840A), комплементарная одинарная нить целевой последовательности, образующей комплементарную связь с третьей gRNA, может быть расщеплена никазой SpCas9 (D10A), а не являющаяся комплементарной одинарная нить целевой последовательности, образующей комплементарную связь с четвертой gRNA, может быть расщеплена никазой SpCas9 (H840A), что приводит к удалению фрагментов нуклеиновой кислоты с помощью первой gRNA, второй gRNA, третьей gRNA, четвертой gRNA, никазой SpCas9 (D10A) и никазой SpCas9 (H840A).In yet another exemplary embodiment, when using four gRNAs having different target sequences, SpCas9 nickase (D10A) and SpCas9 nickase (H840A), the complementary single strand of the target sequence forming a complementary linkage to the first gRNA can be cleaved by SpCas9 nickase (D10A) without the complementary single strand of a target sequence forming a complementary linkage to a second gRNA can be cleaved by SpCas9 (H840A) nickase, the complementary single strand of a target sequence forming a complementary linkage to a third gRNA can be cleaved by SpCas9 nickase (D10A), and a non-complementary single strand The strand of the target sequence forming a complementary bond with the fourth gRNA can be cleaved by SpCas9 nickase (H840A), resulting in the removal of nucleic acid fragments by the first gRNA, second gRNA, third gRNA, fourth gRNA, SpCas9 nickase (D10A) and SpCas9 nickase ( H840A).
ii) Репарация или восстановление поврежденных целевых гена или нуклеиновой кислоты.ii) Repair or restoration of damaged target gene or nucleic acid.
Целевые ген или нуклеиновая кислота, расщепленные или поврежденные комплексом CRISPR, могут быть репарированы или восстановлены с помощью негомологичного соединения концов (NHEJ) и направляемой гомологией репарации (HDR).A target gene or nucleic acid cleaved or damaged by the CRISPR complex can be repaired or restored using non-homologous end joining (NHEJ) and homology-directed repair (HDR).
Негомологичное соединение концов (NHEJ).Non-homologous end joining (NHEJ).
NHEJ представляет собой способ восстановления или репарации двухнитевых разрывов в ДНК путем соединения вместе обоих концов расщепленной двойной или одинарной нити, и, как правило, если два совместимых конца, образованных за счет разрыва двойной нити (например, при расщеплении), часто контактируют друг с другом для полного соединения двух концов, то разорванная двойная нить восстанавливается. NHEJ представляет собой способ восстановления, который может быть использован на протяжении всего клеточного цикла, но обычно осуществляется, когда отсутствует гомологичный геном, который можно использовать в качестве матрицы в клетках, например, в фазе G1.NHEJ is a method of repairing double-strand breaks in DNA by joining together both ends of a split double or single strand and, typically, if the two compatible ends formed by the double-strand break (such as a cleavage) are in frequent contact with each other to completely connect the two ends, the broken double thread is restored. NHEJ is a repair pathway that can be used throughout the cell cycle, but is typically performed when there is no homologous genome to use as a template in cells, such as in G1 phase.
В процессе репарация поврежденных гена или нуклеиновой кислоты с использованием NHEJ некоторые вставки и/или делеции (инсерционно-делеционные мутации) в последовательности нуклеиновой кислоты осуществляются в репарированном с помощью NHEJ участке, при этом такие вставки и/или делеции вызывают сдвиг лидирующей рамки, что дает мРНК транскриптома со сдвигом рамки. В результате утрачиваются природные функции из-за нонсенс-опосредованной деградации или невозможности синтеза нормальных белков. Кроме того, хотя лидирующая рамка сохраняется, мутации, в которых вставка или делеция в значительном количестве в последовательности может быть обеспечена с целью нарушения функциональности белков. Мутация является зависимой от локуса, потому что мутация в значительном функциональном домене, вероятно, менее переносима, чем мутации в незначимом участке белка.During the process of repair of a damaged gene or nucleic acid using NHEJ, some insertions and/or deletions (insertion-deletion mutations) in the nucleic acid sequence are carried out in the region repaired using NHEJ, and such insertions and/or deletions cause a shift of the leading frame, which gives Frameshifted mRNA transcriptome. As a result, natural functions are lost due to nonsense-mediated degradation or the inability to synthesize normal proteins. In addition, although the leading frame is conserved, mutations in which a significant amount of insertion or deletion in the sequence can be introduced to impair the functionality of the proteins. The mutation is locus dependent because a mutation in a significant functional domain is likely to be less tolerated than mutations in a non-significant region of the protein.
Хотя нельзя рассчитывать на инсерционно-делеционные мутации, полученные с помощью NHEJ, в природном состоянии, специфическая последовательность с инсерционно-делеционной мутацией является предпочтительной в данном участке с нарушением и может происходить из небольшого участка микрогомологии. Обычно длина делеции варьирует от 1 п.о. до 50 п.о., вставки имеют тенденцию к укорочению и часто включают короткую последовательность повторов, непосредственно окружающую участок с нарушением.Although NHEJ-derived insertion-deletion mutations cannot be expected to occur in the natural state, the specific sequence with the insertion-deletion mutation is favored at a given disrupted site and may originate from a small region of microhomology. Typically, the length of the deletion varies from 1 bp. up to 50 bp, insertions tend to be shortened and often include a short sequence of repeats immediately surrounding the disrupted region.
Кроме того, NHEJ представляет собой процесс, вызывающий мутацию, и если отсутствует необходимость в создании специфическую итоговой последовательности, его можно использовать для удаления мотива небольшой последовательности.In addition, NHEJ is a mutation-inducing process and, if there is no need to create a specific resulting sequence, it can be used to remove a small sequence motif.
С использованием такого NHEJ может быть выполнен специфический нокаут гена, на который нацеливается комплекс CRISPR. Двойную нить или две одинарные нити целевых гена или нуклеиновойUsing such NHEJ, specific knockout of the gene targeted by the CRISPR complex can be performed. Double strand or two single strands of the target gene or nucleic acid
- 54 046169 кислоты могут быть расщеплены с использованием фермента CRISPR, такого как Cas9 или Cpfl, и двойная нить или две одинарные нити целевых гена или нуклеиновой кислоты с нарушением могут иметь инсерционно-делеционные мутации за счет NHEJ, за счет чего индуцируется специфический нокаут целевых гена или нуклеиновой кислоты. В данном случае сайт целевых гена или нуклеиновой кислоты, расщепленных ферментом CRISPR, может представлять собой не являющийся кодирующим или кодирующий участок, и, кроме того, сайт целевых гена или нуклеиновой кислоты, восстановленных с помощью NHEJ, может представлять собой не являющийся кодирующим или кодирующий участок.- 54 046169 acids can be cleaved using a CRISPR enzyme such as Cas9 or Cpfl, and the double strand or two single strands of the target gene or nucleic acid with the disorder can have insertion-deletion mutations due to NHEJ, thereby inducing a specific knockout of the target gene or nucleic acid. In this case, the site of the target gene or nucleic acid cleaved by the CRISPR enzyme may be a non-coding or coding region, and further, the site of the target gene or nucleic acid recovered by NHEJ may be a non-coding or coding region .
Направляемая гомологией репарация (HDR).Homology-directed repair (HDR).
HDR представляет собой способ коррекции без внесения ошибок, в котором используется гомологичная последовательность в качестве матрицы для репарации или восстановления поврежденных гена или нуклеиновой кислоты и, как правило, для репарации или восстановления нарушенной ДНК, то есть для восстановления наследственной информации клеток, при этом нарушенная ДНК репарируется с использованием информации с комплементарной последовательности оснований, которая не модифицирована, или информации с сестринской хроматиды. Наиболее распространенным типом HDR является гомологичная рекомбинация (HR). HDR представляет собой способ репарации или восстановления, обычно происходящий в фазе S или G2/M активно делящихся клеток.HDR is an error-free correction method that uses a homologous sequence as a template to repair or restore a damaged gene or nucleic acid and, as a rule, to repair or restore damaged DNA, that is, to restore the hereditary information of cells, while the damaged DNA repaired using information from a complementary base sequence that is not modified, or information from a sister chromatid. The most common type of HDR is homologous recombination (HR). HDR is a mode of repair or restoration that typically occurs in the S or G2/M phase of actively dividing cells.
Для репарации или восстановления поврежденной ДНК с использованием HDR вместо использования комплементарной последовательности оснований или сестринского хроматина клеток, ДНКматрицу, искусственно синтезированную с использованием информации с комплементарной последовательности оснований или гомологичной последовательности оснований, то есть матрицу нуклеиновой кислоты, включающую комплементарную последовательность оснований или гомологичную последовательность оснований, можно обеспечивать в клетках с репарацией тем самым нарушенной ДНК. В данном случае при дальнейшем добавлении последовательности нуклеиновой кислоты или фрагмента нуклеиновой кислоты в матрицу нуклеиновой кислоты, предназначенную для репарации нарушенной ДНК, последовательность нуклеиновой кислоты или фрагмент нуклеиновой кислоты, дополнительно добавленные в нарушенную ДНК, могут быть подвергнуты нокину. Дополнительно добавленными последовательностью нуклеиновой кислоты или фрагментом нуклеиновой кислоты могут быть последовательность нуклеиновой кислоты или фрагмент нуклеиновой кислоты, предназначенные для коррекции целевых гена или нуклеиновой кислоты, модифицированных с помощью мутации до нормальных гена или нуклеиновой кислоты или гена, или нуклеиновой кислоты, подлежащих экспрессии в клетках, при этом настоящее изобретение не ограничивается ими.To repair or restore damaged DNA using HDR, instead of using the complementary base sequence or sister chromatin of cells, a DNA template artificially synthesized using information from the complementary base sequence or homologous base sequence, that is, a nucleic acid template including a complementary base sequence or homologous base sequence, can be provided in cells with the repair of thereby damaged DNA. In this case, when a nucleic acid sequence or nucleic acid fragment is further added to a nucleic acid template for repairing damaged DNA, the nucleic acid sequence or nucleic acid fragment further added to the damaged DNA may be knocked out. Additionally, the added nucleic acid sequence or nucleic acid fragment may be a nucleic acid sequence or nucleic acid fragment intended to correct the target gene or nucleic acid modified by mutation to a normal gene or nucleic acid or gene or nucleic acid to be expressed in cells, however, the present invention is not limited to them.
В одном примере двойная или одинарная нить целевых гена или нуклеиновой кислоты может быть расщеплена с использованием комплекса CRISPR, при этом в клетках может быть обеспечена матрица в виде нуклеиновой кислоты, включающая последовательность оснований, комплементарная последовательности оснований, смежной с сайтом расщепления, и при этом расщепленная последовательность оснований целевых гена или нуклеиновой кислоты может быть репарирована или восстановлена посредством HDR.In one example, a double or single strand of a target gene or nucleic acid may be cleaved using a CRISPR complex, wherein a nucleic acid template may be provided in cells comprising a base sequence complementary to a base sequence adjacent to the cleavage site, and thereby cleaved the base sequence of the target gene or nucleic acid can be repaired or restored by HDR.
В данном случае матрица нуклеиновой кислоты, включающая комплементарную последовательность оснований, может иметь нарушенную ДНК, то есть расщепленную двойную или одинарную нить комплементарной последовательности оснований, и дополнительно включать последовательность нуклеиновой кислоты или фрагмент нуклеиновой кислоты, подлежащий вставке в нарушенную ДНК. Дополнительные последовательность нуклеиновой кислоты или фрагмент нуклеиновой кислоты могут быть вставлены в расщепленный сайт нарушенной ДНК, то есть в целевые ген или нуклеиновую кислоту, с использованием матрицы в виде нуклеиновой кислоты, включающей последовательность нуклеиновой кислоты или фрагмент нуклеиновой кислоты, подлежащие вставке в комплементарную последовательность оснований. В данном случае последовательность нуклеиновой кислоты или фрагмент нуклеиновой кислоты, подлежащие вставке, и дополнительные последовательность нуклеиновой кислоты или фрагмент нуклеиновой кислоты могут представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты или фрагмент нуклеиновой кислоты, предназначенные для коррекции целевых гена или нуклеиновой кислоты, модифицированных с помощью мутации до нормальных гена или нуклеиновой кислоты, или гена или нуклеиновой кислоты, подлежащих экспрессии в клетках. Комплементарная последовательность оснований может представлять собой последовательность оснований, имеющую комплементарные связи с нарушенной ДНК, то есть с правой и левой последовательностями оснований расщепленной двойной или одинарной нити целевых гена или нуклеиновой кислоты. В качестве альтернативы комплементарная последовательность оснований может представлять собой последовательность оснований, имеющую комплементарные связи с нарушенной ДНК, то есть 3'- и 5'-концы расщепленной двойной или одинарной нити целевых гена или нуклеиновой кислоты. Комплементарная последовательность оснований может представлять собой последовательность из 15-3000 оснований, при этом длина или размер комплементарной последовательности оснований могут быть подходящим образом сконструированы в соответствии с размером матрицы в виде нуклеиновой кислоты или целевого гена. В данном случае в качестве матрицы в виде нуклеиновой кислоты может быть использована двух- или однонитевая нуклеиновая кислота, или она может быть линейной или кольцевой, при этом настоящее изобретение не ограничиваетсяHere, the nucleic acid template including the complementary base sequence may have disrupted DNA, that is, a split double or single strand of the complementary base sequence, and further include a nucleic acid sequence or nucleic acid fragment to be inserted into the disrupted DNA. An additional nucleic acid sequence or nucleic acid fragment can be inserted into a cleavage site of disrupted DNA, ie, a target gene or nucleic acid, using a nucleic acid template comprising the nucleic acid sequence or nucleic acid fragment to be inserted into a complementary base sequence. Here, the nucleic acid sequence or nucleic acid fragment to be inserted, and the additional nucleic acid sequence or nucleic acid fragment may be a nucleic acid sequence or nucleic acid fragment for correcting a target gene or nucleic acid modified by mutation to a normal gene or a nucleic acid, or a gene or nucleic acid, to be expressed in cells. A complementary base sequence may be a base sequence having complementary bonds with the disrupted DNA, that is, with the right and left base sequences of the split double or single strand of the target gene or nucleic acid. Alternatively, the complementary base sequence may be a base sequence having complementary bonds with the disrupted DNA, that is, the 3' and 5' ends of the split double or single strand of the target gene or nucleic acid. The complementary base sequence may be a sequence of 15 to 3000 bases, and the length or size of the complementary base sequence may be suitably designed according to the size of the nucleic acid template or the target gene. In this case, the nucleic acid template may be a double or single stranded nucleic acid, or it may be linear or circular, but the present invention is not limited to
- 55 046169 ими.- 55 046169 them.
В качестве другого примера двух- или однонитевые целевые ген или нуклеиновая кислота расщепляют с использованием комплекса CRISPR, при этом в клетках может быть обеспечена матрица в виде нуклеиновой кислоты, включающая гомологичную последовательность оснований с последовательностью оснований, смежной с сайтом расщепления, и при этом расщепленная последовательность оснований целевых гена или нуклеиновой кислоты может быть репарирована или восстановлена посредством HDR.As another example, a double- or single-stranded target gene or nucleic acid is cleaved using a CRISPR complex, wherein a nucleic acid template comprising a base sequence homologous to a base sequence adjacent to the cleavage site can be provided in cells, and the cleaved sequence bases of the target gene or nucleic acid can be repaired or restored by HDR.
В данном случае матрица нуклеиновой кислоты, включающая гомологичную последовательность оснований, может представлять собой нарушенную ДНК, то есть расщепленную двух- или однонитевую гомологичную последовательность оснований, и дополнительно включает последовательность нуклеиновой кислоты или фрагмент нуклеиновой кислоты, подлежащие вставке в нарушенную ДНК. Дополнительные последовательность нуклеиновой кислоты или фрагмент нуклеиновой кислоты могут быть вставлены в нарушенную ДНК, то есть расщепленный сайт целевых гена или нуклеиновой кислоты, с использованием матрицы нуклеиновой кислоты, включающей гомологичную последовательность оснований и последовательность нуклеиновой кислоты или фрагмент нуклеиновой кислоты, подлежащие вставке. В данном случае последовательность нуклеиновой кислоты или фрагмент нуклеиновой кислоты, подлежащие вставке, и дополнительные последовательность нуклеиновой кислоты или фрагмент нуклеиновой кислоты могут представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты или фрагмент нуклеиновой кислоты, предназначенные для коррекции целевых гена или нуклеиновой кислоты, модифицированных с помощью мутации до нормальных гена или нуклеиновой кислоты, или гена или нуклеиновой кислоты, подлежащих экспрессии в клетках. Гомологичная последовательность оснований может представлять собой нарушенную ДНК, то есть последовательность оснований, обладающую гомологией с расщепленной двухнитевой последовательностью оснований или правой и левой однонитевыми последовательностями оснований целевых гена или нуклеиновой кислоты. В качестве альтернативы комплементарная последовательность оснований может представлять собой последовательность оснований, обладающую гомологией с нарушенной ДНК, то есть с 3'- и 5'-концами расщепленной двойной или одинарной нити целевых гена или нуклеиновой кислоты. Гомологичная последовательность оснований может представлять собой последовательность из 15-3000 оснований, а длина или размер гомологичной последовательности оснований могут быть подходящим образом сконструированы в соответствии с размером матрицы в виде нуклеиновой кислоты или целевых гена или нуклеиновой кислоты. В данном случае в качестве матрицы в виде нуклеиновой кислоты может быть использована двух- или однонитевая нуклеиновая кислота, которая может быть линейной или кольцевой, при этом настоящее изобретение не ограничивается ими.Here, the nucleic acid template including the homologous base sequence may be a disrupted DNA, that is, a split double- or single-stranded homologous base sequence, and further includes a nucleic acid sequence or a nucleic acid fragment to be inserted into the disrupted DNA. Additional nucleic acid sequence or nucleic acid fragment can be inserted into the disrupted DNA, that is, the cleavage site of the target gene or nucleic acid, using a nucleic acid template including a homologous base sequence and the nucleic acid sequence or nucleic acid fragment to be inserted. Here, the nucleic acid sequence or nucleic acid fragment to be inserted, and the additional nucleic acid sequence or nucleic acid fragment may be a nucleic acid sequence or nucleic acid fragment for correcting a target gene or nucleic acid modified by mutation to a normal gene or a nucleic acid, or a gene or nucleic acid, to be expressed in cells. The homologous base sequence may be a disrupted DNA sequence, that is, a base sequence having homology with the split double-stranded base sequence or the right and left single-stranded base sequences of the target gene or nucleic acid. Alternatively, the complementary base sequence may be a base sequence having homology to the disrupted DNA, that is, to the 3' and 5' ends of the split double or single strand of the target gene or nucleic acid. The homologous base sequence may be a sequence of 15 to 3000 bases, and the length or size of the homologous base sequence may be suitably designed according to the size of the template in the form of a nucleic acid or a target gene or nucleic acid. In this case, the nucleic acid template may be a double- or single-stranded nucleic acid, which may be linear or circular, but the present invention is not limited to them.
Помимо NHEJ и HDR, существуют способы репарации или восстановления нарушенной ДНК.In addition to NHEJ and HDR, there are methods to repair or restore damaged DNA.
Однонитевая гибридизация (SSA).Single-strand hybridization (SSA).
SSA представляет собой способ репарации разрывов двойной нити между двумя последовательностями повторов, присутствующими в целевой нуклеиновой кислоте, и, как правило, используется последовательность повторов из более 30 оснований. Последовательность повторов расщепляется (с наличием липких концов) с тем, чтобы получить одинарную нить по отношению к двойной нити целевой нуклеиновой кислоты на каждом из нарушенных концов, и после расщепления однонитевой выступающий конец, содержащий последовательность повторов, покрывается белком RPA, за счет чего предотвращается неправильна гибридизация последовательностей повторов друг с другом. RAD52 связывается с каждой последовательностью повторов на выступающем конце и устанавливается последовательность, способная к гибридизации с комплементарной последовательностью повторов. После гибридизации однонитевой свисающий участок выступающего конца расщепляется, и в ходе синтеза новой ДНК происходит заполнение определенного пропуска для восстановления двойной нити ДНК. В результате этой репарации последовательность ДНК между двумя повторами удаляется, и при этом длина делеции может зависеть от различных факторов, в том числе от расположения двух повторов, используемых в настоящем документе, и от пути или степени прохождения расщепления.SSA is a method for repairing double strand breaks between two repeat sequences present in a target nucleic acid and typically uses a repeat sequence of more than 30 bases. The repeat sequence is cleaved (with sticky ends) to produce a single strand to a double strand of the target nucleic acid at each disrupted end, and after cleavage, the single strand overhang containing the repeat sequence is coated with RPA protein, thereby preventing misfolding. hybridization of repeat sequences with each other. RAD52 binds to each repeat sequence at the overhang and establishes a sequence capable of hybridizing to the complementary repeat sequence. After hybridization, the single-stranded overhanging portion of the overhang is cleaved and new DNA synthesis involves filling a specific gap to restore the double strand of DNA. This repair removes the DNA sequence between the two repeats, and the length of the deletion may depend on various factors, including the location of the two repeats used herein and the path or extent of cleavage.
При SSA, аналогично HDR, используется комплементарная последовательность, то есть комплементарная последовательность повторов, но для сравнения при этом не требуется матрица в виде нуклеиновой кислоты, предназначенная для модификации или коррекции целевой последовательности нуклеиновой кислоты.SSA, similar to HDR, uses a complementary sequence, that is, a complementary repeat sequence, but does not require a nucleic acid template to modify or correct the target nucleic acid sequence for comparison.
Репарация однонитевого разрыва (SSBA).Single-strand break repair (SSBA).
Разрывы одинарной нити в геноме репарируются посредством отдельного механизма, SSBR, из вышеописанных механизмов репарации. В случае однонитевых разрывов ДНК PARP1 и/или PARP2 распознает разрывы и вовлекает механизм репарации. Связывание PARP1 и активность в отношении разрывов ДНК являются временными, и при этом SSBR стимулируется путем поддержания стабильности белкового комплекса SSBR в поврежденных участка. Наиболее важным белком в комплексе SSBR является XRCC1, который взаимодействует с белком, активируя 3'- и 5'-концевой процессинг ДНК для стабилизации ДНК. Концевой процессинг, как правило, вовлекается в репарацию поврежденного 3'-конца до гидроксилированного состояния и/или поврежденного 5'-конца до фосфатного фрагмента, и после процесSingle-strand breaks in the genome are repaired by a separate mechanism, SSBR, from the repair mechanisms described above. In the case of single-strand DNA breaks, PARP1 and/or PARP2 recognizes the breaks and engages the repair mechanism. PARP1 binding and DNA break activity are transient and SSBR is stimulated by maintaining the stability of the SSBR protein complex at damaged sites. The most important protein in the SSBR complex is XRCC1, which interacts with the protein to activate 3' and 5' DNA processing to stabilize DNA. Terminal processing is typically involved in the repair of a damaged 3' end to a hydroxylated state and/or a damaged 5' end to a phosphate moiety, and after the process
- 56 046169 сирования концов происходит заполнение пропуска ДНК. Существуют два способа заполнения пропуска ДНК, то есть репарация короткими последовательностями и репарация длинными последовательностями, и при этом репарация короткими последовательностями включает вставку одного основания. После заполнения пропуска ДНК соединение концов обеспечивает ДНК-лигаза.- 56 046169 end siding occurs when DNA gaps are filled. There are two ways to fill DNA gaps, that is, short sequence repair and long sequence repair, and short sequence repair involves the insertion of a single base. Once the DNA gap is filled, DNA ligase ensures that the ends are joined.
Репарация ошибочного спаривания (MMR).Mismatch repair (MMR).
MMR работает с ошибочно спаренными основаниями ДНК. Каждый из комплекса MSH2/6 или MSH2/3 обладает АТФазной активностью и таким образом играет важную роль в распознавании ошибочного спаривания и инициации репарации, и при этом MSH2/6 в основном распознает ошибочные спаривания основание-основание и идентифицирует ошибочные спаривания одного или двух оснований, a MSH2/3 в основном распознает более крупное ошибочное спаривание.MMR works with mismatched DNA bases. Each of the MSH2/6 or MSH2/3 complexes has ATPase activity and thus plays an important role in mismatch recognition and initiation of repair, with MSH2/6 primarily recognizing base-to-base mismatches and identifying single or double base mismatches, a MSH2/3 mainly recognizes larger mismatches.
Эксцизионная репарация оснований (BER).Base excision repair (BER).
BER представляет собой способ репарации, который активен на протяжении всего клеточного цикла и используется для удаления небольшого не нарушающего спираль поврежденного участка оснований из генома. Из поврежденной ДНК поврежденные основания удаляются путем расщепления Nгликозидной связи, соединяющей основание с фосфат-дезоксирибозным каркасом, а затем фосфодиэфирный каркас расщепляется, за счет чего образуется разрыв в однонитевой ДНК. Образованные таким образом нарушенные концы одинарной нити удаляются, пропуск, образовавшийся из-за удаленной одинарной нити, заполняется новым комплементарным основанием, а затем конец вновь заполненного комплементарного основания лигируется с каркасом с помощью ДНК-лигазы, что приводит к репарации поврежденной ДНК.BER is a repair pathway that is active throughout the cell cycle and is used to remove small, non-helical base damage from the genome. From damaged DNA, damaged bases are removed by cleavage of the N-glycosidic bond connecting the base to the phosphate-deoxyribose backbone, and then the phosphodiester backbone is cleaved, thereby creating a break in the single-stranded DNA. The broken ends of the single strand thus formed are removed, the gap created by the removed single strand is filled with a new complementary base, and then the end of the newly filled complementary base is ligated to the scaffold by DNA ligase, resulting in repair of the damaged DNA.
Эксцизионная репарация нуклеотидов (NER)Nucleotide excision repair (NER)
NER представляет собой эксцизионный механизм, играющий важную роль в удалении большого нарушающего спираль повреждения из ДНК, при этом в ходе распознавания повреждения удаляется короткий однонитевый сегмент ДНК, содержащий поврежденный участок, что дает однонитевой пропуск из 22-30 оснований. Полученный пропуск заполняется новым комплементарным основанием, и конец вновь заполненного комплементарного основания лигируется с каркасом с помощью ДНК-лигазы, за счет чего происходит репарация поврежденной ДНК.NER is an excision mechanism that plays an important role in removing large helix-disrupting lesions from DNA, where damage recognition removes a short single-stranded segment of DNA containing the damaged region, resulting in a single-stranded skip of 22-30 bases. The resulting gap is filled with a new complementary base, and the end of the newly filled complementary base is ligated to the framework using DNA ligase, due to which the damaged DNA is repaired.
Эффекты генной манипуляции.Effects of gene manipulation.
Манипуляция с целевыми геном или нуклеиновой кислотой или их коррекция могут в значительной степени привести к эффектам в виде нокаута, нокдауна и нокина.Manipulation or correction of a target gene or nucleic acid can significantly lead to knockout, knockdown, and knockout effects.
Нокаут.Knockout.
Термин нокаут относится к инактивации целевых гена или нуклеиновой кислоты, а термин инактивация целевых гена или нуклеиновой кислоты относится к состоянию, при котором не происходит транскрипция и/или трансляция целевых гена или нуклеиновой кислоты. Транскрипция и трансляция гена, вызывающего заболевание, или гена с нарушенной функцией может быть ингибирована посредством нокаута, что приводит к предотвращению экспрессии белка.The term knockout refers to the inactivation of a target gene or nucleic acid, and the term inactivation of a target gene or nucleic acid refers to a condition in which transcription and/or translation of a target gene or nucleic acid does not occur. Transcription and translation of a disease-causing gene or a gene with impaired function can be inhibited by knockout, resulting in the prevention of protein expression.
Например, при редактировании или коррекции целевых гена или нуклеиновой кислоты с использованием комплекса gRNA-фермент CRISPR, то есть комплекса CRISPR, целевые ген или нуклеиновая кислота могут быть расщеплены с использованием комплекса CRISPR. Поврежденные целевые ген или нуклеиновая кислота могут быть репарированы посредством NHEJ с использованием комплекса CRISPR. Поврежденные целевые ген или нуклеиновая кислота могут иметь инсерционно-делеционные мутации, возникшие за счет NHEJ, и тем самым может быть индуцирован специфический нокаут целевых гена или нуклеиновой кислоты.For example, when editing or correcting a target gene or nucleic acid using a gRNA-CRISPR enzyme complex, that is, a CRISPR complex, the target gene or nucleic acid can be cleaved using the CRISPR complex. Damaged target gene or nucleic acid can be repaired by NHEJ using the CRISPR complex. The damaged target gene or nucleic acid may have insertion-deletion mutations generated by NHEJ, and thereby a specific knockout of the target gene or nucleic acid can be induced.
Нокдаун.Knockdown.
Термин нокдаун относится к снижению транскрипции и/или трансляции целевых гена или нуклеиновой кислоты или экспрессии целевого белка. Возникновение заболевания может быть предотвращено или заболевание может быть вылечено путем регуляции сверхэкспрессии гена или белка посредством нокдауна.The term knockdown refers to a reduction in the transcription and/or translation of a target gene or nucleic acid or the expression of a target protein. The occurrence of a disease can be prevented or the disease can be cured by regulating the overexpression of a gene or protein through knockdown.
Например, при редактировании или корригировании целевых гена или нуклеиновой кислоты с использованием комплекса gRNA-неактивного фермента CRISPR-домена ингибиторной активности транскрипции, то есть неактивного комплекса CRISPR, включающего домен ингибиторной активности транскрипции, неактивный комплекс CRISPR может специфически связываться с целевыми геном или нуклеиновой кислотой, транскрипция целевых гена или нуклеиновой кислоты может быть ингибирована доменом ингибиторной активности транскрипции, включенным в неактивный комплекс CRISPR, за счет чего индуцируется нокдаун, при котором ингибируется экспрессия соответствующих гена или нуклеиновой кислоты.For example, when editing or correcting a target gene or nucleic acid using a gRNA-inactive enzyme CRISPR-transcription inhibitory activity domain complex, that is, an inactive CRISPR complex including a transcription inhibitory activity domain, the inactive CRISPR complex may specifically bind to the target gene or nucleic acid, transcription of a target gene or nucleic acid can be inhibited by a transcription inhibitory activity domain included in the inactive CRISPR complex, thereby inducing a knockdown in which expression of the corresponding gene or nucleic acid is inhibited.
Нокин.Knockin.
Термин нокин относится к вставке специфических нуклеиновой кислоты или гена в целевые ген или нуклеиновую кислоту, и в данном случае термин специфическая нуклеиновая кислота относится к представляющим интерес гену или нуклеиновой кислоте, подлежащим вставке или экспрессии. Мутантный ген, запускающий заболевание, может быть использован в лечении заболевания с помощью коррекции до нормального или вставки нормального гена для индуцирования экспрессии нормального гена поThe term knockin refers to the insertion of a specific nucleic acid or gene into a target gene or nucleic acid, and as used herein, the term specific nucleic acid refers to the gene or nucleic acid of interest to be inserted or expressed. A disease-triggering mutant gene can be used to treat the disease by correcting it to a normal gene or inserting a normal gene to induce expression of the normal gene by
- 57 046169 средством нокина.- 57 046169 by knockin.
Кроме того, для нокина может дополнительно понадобиться донор.In addition, knockin may additionally require a donor.
Например, при редактировании или коррекции целевых гена или нуклеиновой кислоты с использованием комплекса gRNA-фермент CRISPR, то есть комплекса CRISPR, целевые ген или нуклеиновая кислота могут быть расщеплены с использованием комплекса CRISPR. Целевые ген или нуклеиновая кислота, поврежденные при использовании комплекса CRISPR, могут быть репарированы посредством HDR. В данном случае специфическая нуклеиновая кислота может быть вставлена в поврежденные ген или нуклеиновую кислоту с использованием донора.For example, when editing or correcting a target gene or nucleic acid using a gRNA-CRISPR enzyme complex, that is, a CRISPR complex, the target gene or nucleic acid can be cleaved using the CRISPR complex. A target gene or nucleic acid damaged by the CRISPR complex can be repaired through HDR. In this case, a specific nucleic acid can be inserted into the damaged gene or nucleic acid using a donor.
Термин донор относится к последовательности нуклеиновой кислоты, которая способствует репарации на основе HDR поврежденных гена или нуклеиновой кислоты, и в данном случае донор может включать специфическую нуклеиновую кислоту.The term donor refers to a nucleic acid sequence that promotes HDR-based repair of a damaged gene or nucleic acid, and in this case the donor may include a specific nucleic acid.
Донором может быть двух- или однонитевая нуклеиновая кислота. Донор может присутствовать в линейной или кольцевой форме.The donor can be a double or single stranded nucleic acid. The donor may be present in linear or ring form.
Донор может включать последовательность нуклеиновой кислоты, обладающую гомологией с целевыми геном или нуклеиновой кислотой.The donor may include a nucleic acid sequence having homology to the target gene or nucleic acid.
Например, донор может включать последовательность нуклеиновой кислоты, обладающую гомологией с каждой из последовательностей оснований в местоположениях, в которых специфическая нуклеиновая кислота подлежит вставке, например, в 3'-5'-направлении (слева) и 5'-3'-направлении (справа) поврежденной нуклеиновой кислоты. В данном случае специфическая нуклеиновая кислота, подлежащая вставке, может быть расположена между последовательностью нуклеиновой кислоты, обладающей гомологией с последовательностью оснований в 5'-3-направлении поврежденной нуклеиновой кислоты, и последовательностью нуклеиновой кислоты, обладающей гомологией с последовательностью оснований в 3'-5'-направлении поврежденной нуклеиновой кислоты. В данном случае гомологичная последовательность нуклеиновой кислоты может характеризоваться по меньшей мере 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90% или 95% или большей гомологией или полной гомологией.For example, the donor may include a nucleic acid sequence having homology to each of the base sequences at locations in which the specific nucleic acid is to be inserted, for example, in the 3'-5' direction (left) and 5'-3' direction (right ) damaged nucleic acid. In this case, the specific nucleic acid to be inserted may be located between a nucleic acid sequence having homology with a base sequence in the 5'-3 direction of the damaged nucleic acid and a nucleic acid sequence having homology with a base sequence in the 3'-5' direction -direction of damaged nucleic acid. Here, the homologous nucleic acid sequence may have at least 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90% or 95% or greater homology or complete homology.
Донор необязательно может включать дополнительную последовательность нуклеиновой кислоты. В данном случае дополнительная последовательность нуклеиновой кислоты может служить для усиления стабильности донора, эффективности нокина или эффективности HDR.The donor may optionally include an additional nucleic acid sequence. In this case, the additional nucleic acid sequence may serve to enhance donor stability, knockin efficiency, or HDR efficiency.
Например, дополнительной последовательностью нуклеиновой кислоты может быть А,Тобогащенная последовательность нуклеиновой кислоты, то есть богатый А-Т домен. Кроме того, дополнительной последовательностью нуклеиновой кислоты может быть участок присоединения к остову/матрицы (SMAR).For example, the additional nucleic acid sequence may be an A-rich nucleic acid sequence, that is, an A-T rich domain. In addition, the additional nucleic acid sequence may be a backbone/template attachment region (SMAR).
В одном иллюстративном варианте осуществления, относящемуся к эффекту манипуляции с генами в соответствии с настоящим изобретением, подвергнутый манипуляции целевой ген, полученный с использованием комплекса gRNA-фермент CRISPR, то есть ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, подвергнутый манипуляции, может иметь следующее строение.In one exemplary embodiment related to the effect of gene manipulation in accordance with the present invention, the manipulated target gene obtained using the gRNA-CRISPR enzyme complex, that is, the manipulated unsaturated fatty acid biosynthesis associated factor, may have the following structure.
В одном иллюстративном варианте осуществления, если ассоциированным с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактором является ген, то структура ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора, подвергнутого искусственной манипуляции, с помощью комплекса gRNA-фермент CRISPR может включать модификацию одной или более нуклеиновых кислот наряду с делецией или вставкой одного или более нуклеотидов; замену одним или более нуклеотидами, отличными от нуклеотидов гена дикого типа и вставку одного или более чужеродных нуклеотидов в пределах непрерывного участка длиной от 1 п.о. до 50 п.о., от 1 п.о. до 40 п.о. или от 1 п.о. до 30 п.о., предпочтительно от 3 п.о. до 25 п.о. в последовательности оснований, которая располагается в последовательности РАМ в пределах последовательности нуклеиновой кислоты, из которой состоит ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор или смежной с ее 5'-концом и/или 3'-концом.In one illustrative embodiment, if the unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor is a gene, then the structure of the unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor manipulated by the gRNA-CRISPR enzyme complex may include modification of one or more nucleic acids along with deletion or insertion of one or more nucleotides; substitution with one or more nucleotides other than those of a wild-type gene and insertion of one or more foreign nucleotides within a contiguous region of 1 bp in length. up to 50 bp, from 1 bp up to 40 p.o. or from 1 p.o. up to 30 bp, preferably from 3 bp up to 25 p.o. in a base sequence that is located in the PAM sequence within the nucleic acid sequence of which the unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor is composed or adjacent to its 5' end and/or 3' end.
Кроме того, химическая модификация одного или более нуклеотидов может быть включена в последовательность нуклеиновой кислоты, из которой состоит ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор.In addition, a chemical modification of one or more nucleotides may be included in the nucleic acid sequence of which the unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor is composed.
В данном случае термин чужеродный нуклеотид является понятием, включающим все экзогенные, например, гетерологичные или искусственно синтезированные нуклеотиды, отличные от нуклеотидов, природно включенные в ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор. Чужеродный нуклеотид также включает нуклеотид размером несколько сотен, тысяч или десятков тысяч п.о., предназначенный для экспрессии белка, обладающего специфической функцией, а также малый олигонуклеотид размером 50 п.о. или меньше. Такой чужеродный нуклеотид может быть донором.As used herein, the term foreign nucleotide is a concept that includes all exogenous, eg, heterologous or artificially synthesized nucleotides other than the nucleotides naturally included in the unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor. A foreign nucleotide also includes a nucleotide of several hundred, thousand, or tens of thousands of bp in size designed to express a protein having a specific function, as well as a small oligonucleotide of 50 bp in size. or less. Such a foreign nucleotide can be a donor.
Химическая модификация может включать метилирование, ацетилирование, фосфорилирование, убиквитинилирование, АДФ-рибозилирование, миристилирование и гликозилирование, например, замену нескольких функциональных групп, содержащихся в нуклеотиде, любым из атома водорода, атома фтора, -О-алкильной группы, -О-ацильной группы и аминогруппы, при этом настоящее изобретение не ограничивается ими. Кроме того, для усиления способности к переносу молекулы нуклеиновой кислоты функциональные группы также могут быть замещены любым из -Br, -Cl, -R, -R'OR, -SH, -SR, -N3 и -CN (И=алкил. арил, алкилен). Кроме того, фосфатный каркас по меньшей мере одного нуклеотида можетChemical modification may include methylation, acetylation, phosphorylation, ubiquitinylation, ADP-ribosylation, myristylation and glycosylation, such as replacing several functional groups contained in a nucleotide with any of a hydrogen atom, a fluorine atom, an -O-alkyl group, an -O-acyl group and amino groups, but the present invention is not limited to them. In addition, to enhance the transfer ability of the nucleic acid molecule, functional groups can also be replaced by any of -Br, -Cl, -R, -R'OR, -SH, -SR, -N 3 and -CN (I = alkyl. aryl, alkylene). In addition, the phosphate backbone of at least one nucleotide may
- 58 046169 быть замещен любой из алкилфосфонатной формы, фосфорамидатной формы и боранофосфатной формы. Кроме того, химическая модификация может представлять собой замену по меньшей мере одного типа нуклеотида, содержащегося в молекуле нуклеиновой кислоты, любым из закрытой нуклеиновой кислоты (LNA), незакрытой нуклеиновой кислоты (UNA), морфолино и пептидной нуклеиновой кислоты (PNA), и при этом химическая модификация может представлять собой связывание молекулы нуклеиновой кислоты с одним или более выбранными из группы, состоящей из липида, проникающего в клетку пептида и нацеливающего на клетку лиганда.- 58 046169 be substituted by any of the alkylphosphonate form, phosphoramidate form and boranophosphate form. Moreover, the chemical modification may be the replacement of at least one type of nucleotide contained in a nucleic acid molecule with any of a locked nucleic acid (LNA), an unlocked nucleic acid (UNA), a morpholino, and a peptide nucleic acid (PNA), and wherein the chemical modification may be the binding of a nucleic acid molecule to one or more selected from the group consisting of a lipid, a cell penetrating peptide, and a cell targeting ligand.
Для получения требуемой системы контроля биосинтеза ненасыщенных жирных кислот искусственная модификация с использованием комплекса gRNA-фермент CRISPR может быть применена в отношении нуклеиновой кислоты, из которой состоит ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор.To obtain the required system for controlling the biosynthesis of unsaturated fatty acids, artificial modification using the gRNA-enzyme complex CRISPR can be applied to the nucleic acid that makes up the factor associated with the biosynthesis of unsaturated fatty acids.
Участком, содержащим модификацию нуклеиновой кислоты ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора, может быть целевой участок или целевая последовательность.The region containing the nucleic acid modification of the unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor may be a target region or a target sequence.
Такая целевая последовательность может быть мишенью для комплекса gRNA-фермент CRISPR, и при этом целевая последовательность может включать или не включать последовательность РАМ, распознаваемую ферментом CRISPR. Такая целевая последовательность может обеспечивать важнейший стандарт на стадии разработки gRNA для специалистов в данной области техники.Such a target sequence may be the target of a gRNA-CRISPR enzyme complex, and the target sequence may or may not include a PAM sequence recognized by the CRISPR enzyme. Such a target sequence can provide a critical standard during gRNA design for those skilled in the art.
Такая модификация нуклеиновой кислоты включает расщепление нуклеиновой кислоты.Such modification of a nucleic acid involves cleavage of the nucleic acid.
Термин расщепление в целевом участке относится к разрыву ковалентного каркаса полинуклеотидов. Расщепление включает ферментативный или химический гидролиз фосфодиэфирной связи, при этом настоящее изобретение не ограничивается ими, а также включает различные другие способы. Расщепление может быть выполнено как по одинарной нити, так и по двойной нити, и при этом расщепление двойной нити может быть результатом расщепления отдельных одинарных нитей. Расщепление двойной нити может давать тупые концы или ступенчатые концы.The term target site cleavage refers to the cleavage of the covalent backbone of polynucleotides. Cleavage involves enzymatic or chemical hydrolysis of the phosphodiester bond, but the present invention is not limited to these, but also includes various other methods. Splitting can be performed on either a single strand or a double strand, and splitting on a double strand can result from the splitting of individual single strands. Double strand splitting may produce blunt ends or stepped ends.
При использовании инактивированного фермента CRISPR можно индуцировать фактор, обладающий специфической функцией для достижения некоторого участка в целевом участке или ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора без процесса расщепления. Химическая модификация одного или более нуклеотидов в последовательности нуклеиновой кислоты ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора может быть включена в соответствии с такой специфической функцией.By using an inactivated CRISPR enzyme, it is possible to induce a factor that has a specific function to reach a certain site in the target site or a factor associated with the biosynthesis of unsaturated fatty acids without a cleavage process. Chemical modification of one or more nucleotides in the nucleic acid sequence of the unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor may be included in accordance with such specific function.
В одном примере могут иметь место различные инсерционно-делеционные мутации из-за целевых и нецелевых активностей посредством расщепления нуклеиновой кислоты, осуществленного комплексом gRNA-фермент CRISPR.In one example, various insertion-deletion mutations may occur due to on-target and off-target activities through nucleic acid cleavage carried out by the gRNA-CRISPR enzyme complex.
Термин инсерционно-делеционная мутация является общим термином для мутации по типу вставки или делеции, возникающей между некоторыми основаниями в последовательности оснований ДНК. Инсерционно-делеционная мутация может быть введена в целевую последовательность в ходе репарация механизмом HDR или NHEJ, если комплекс gRNA-фермент CRISPR расщепляет нуклеиновую кислоту (ДНК или РНК) ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора, как описано выше.The term insertion-deletion mutation is a general term for an insertion or deletion mutation occurring between certain bases in a sequence of DNA bases. An insertion-deletion mutation can be introduced into the target sequence during repair by the HDR or NHEJ mechanism if the gRNA-CRISPR enzyme complex cleaves the nucleic acid (DNA or RNA) associated with the biosynthesis of unsaturated fatty acids, as described above.
Ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, подвергнутый искусственной манипуляции, в соответствии с настоящим изобретением относится к модификации последовательности нуклеиновой кислоты оригинального гена путем расщепления, инсерционно-делеционных мутаций или вставки с использованием донора, такого как нуклеиновая кислота, и вносит вклад в требуемую систему контроля биосинтеза ненасыщенных жирных кислот, например, демонстрация эффекта стимулирования или подавления специфической ненасыщенной жирной кислоты.The artificially manipulated unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor of the present invention relates to modification of the nucleic acid sequence of the original gene by cleavage, insertion-deletion mutations or insertion using a donor such as nucleic acid and contributes to the required control system biosynthesis of unsaturated fatty acids, for example, demonstrating the effect of promoting or inhibiting a specific unsaturated fatty acid.
Например, может быть экспрессирован специфической белок, и его активность можно стимулировать с помощью ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора, подвергнутого искусственной манипуляции.For example, a specific protein may be expressed and its activity may be stimulated by an artificially manipulated unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor.
Специфической белок может быть инактивирован с помощью ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора.A specific protein can be inactivated by a factor associated with the biosynthesis of unsaturated fatty acids.
В одном примере специфический целевой участок каждого ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора генома, например, обратимо регуляторных генов, таких как ген FAD2, ген FAD3, ген FAD6, ген FAD7 и/или ген FAD8, может быть расщеплен, что приводит к нокдауну или нокауту гена.In one example, a specific target region of each unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor of the genome, for example, reversible regulatory genes such as the FAD2 gene, FAD3 gene, FAD6 gene, FAD7 gene and/or FAD8 gene, can be cleaved, resulting in knockdown or gene knockout.
В качестве другого примера, нацеленный нокдаун может быть опосредован с использованием ферментативно неактивного фермента CRISPR, слитого с доменом-репрессором транскрипции или модифицированным хроматином белком для изменения транскрипции, например, для блокирования, отрицательной регуляции или снижения транскрипции гена FAD2, гена FAD3, гена FAD6, гена FAD7 и/или гена FAD8.As another example, targeted knockdown may be mediated using an enzymatically inactive CRISPR enzyme fused to a transcriptional repressor domain or chromatin-modified protein to alter transcription, e.g., to block, down-regulate, or reduce transcription of the FAD2 gene, the FAD3 gene, the FAD6 gene, FAD7 gene and/or FAD8 gene.
Продуцирование ненасыщенных жирных кислот может регулировать с помощью ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора, подвергнутого искусственной манипуляции.The production of unsaturated fatty acids can be regulated by an artificially manipulated unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor.
Растительный организм с повышенным или сниженным содержанием специфической ненасыщенA plant organism with an increased or decreased content of a specific unsaturated
- 59 046169 ной жирной кислоты или переработанный продукт с использованием растительного организма может быть получен с помощью ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора, подвергнутого искусственной манипуляции.- 59 046169 fatty acid or processed product using a plant organism can be obtained using an artificially manipulated factor associated with the biosynthesis of unsaturated fatty acids.
В одном иллюстративном варианте осуществления по настоящему изобретению ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, подвергнутый искусственной манипуляции, может обеспечивать разные ассоциированные с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот факторы, подвергнутые искусственной манипуляции, в соответствии с конституционной характеристикой комплекса gRNA-фермент CRISPR (например, включенного в целевой участок ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора или отличающегося смежной основной последовательностью РАМ).In one illustrative embodiment of the present invention, the manipulable unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor may provide different manipulable unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factors in accordance with the constitutional characteristic of the gRNA-CRISPR enzyme complex (e.g., included in target region of a factor associated with the biosynthesis of unsaturated fatty acids or characterized by an adjacent basic PAM sequence).
В дальнейшем в данном документе хотя были проиллюстрированы типичные примеры ферментов CRISPR и ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот гена, они являются исключительно конкретными примерами, и, таким образом, настоящее изобретение ими не ограничивается.Hereinafter, although typical examples of CRISPR enzymes and the unsaturated fatty acid biosynthesis-associated gene have been illustrated, they are purely specific examples and thus the present invention is not limited to them.
Например, если фермент CRISPR представляет собой белок SpCas9, то последовательность РАМ представляет собой 5’-NGG-3’ (N представляет собой А, Т, G, или С), и расщепленный участок последовательности оснований (целевой участок) может представлять собой непрерывный участок из 1 п.о. - 25 п.о., например, 17 п.о. - 23 п.о. или 21 п.о. - 23 п.о., в последовательности оснований, смежной с 5'концом и/или 3' -концом последовательности 5’-NGG-3’ в целевом гене.For example, if the CRISPR enzyme is a SpCas9 protein, then the PAM sequence is 5'-NGG-3' (N represents A, T, G, or C), and the cleavage region of the base sequence (target region) may be a contiguous region from 1 p.o. - 25 bp, for example, 17 bp - 23 p.o. or 21 bp - 23 bp, in the base sequence adjacent to the 5' end and/or 3' end of the 5'-NGG-3' sequence in the target gene.
В настоящем изобретении может быть представлен ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, подвергнутый искусственной манипуляции, например, подвергнутый искусственной манипуляции ген FAD2, ген FAD3, ген FAD6, ген FAD7 и/или ген FAD8, который получен с помощьюThe present invention may provide an artificially manipulated unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor, such as an artificially manipulated FAD2 gene, a FAD3 gene, a FAD6 gene, a FAD7 gene, and/or a FAD8 gene that is obtained by
а) делеции одного или более нуклеотидов непрерывного участка из 1 п.о. - 25 п.о., например, 17 п.о. - 23 п.о., в последовательности оснований, смежной с 5'-концом и/или 3'-концом последовательности 5’-NGG-3’ (N представляет собой А, Т, С или G),a) deletion of one or more nucleotides of a contiguous region of 1 bp. - 25 bp, for example, 17 bp - 23 bp, in the base sequence adjacent to the 5' end and/or 3' end of the sequence 5'-NGG-3' (N represents A, T, C or G),
b) замены одного или более нуклеотидов непрерывного участка из 1 п.о. - 25 п.о., например, 17 п.о. - 23 п.о., в последовательности оснований, смежной с 5'-концом и/или 3'-концом последовательности 5’-NGG-3’, нуклеотидами, отличными от нуклеотидов гена дикого типа,b) replacing one or more nucleotides of a contiguous 1 bp region. - 25 bp, for example, 17 bp - 23 bp, in a base sequence adjacent to the 5'-end and/or 3'-end of the 5'-NGG-3' sequence, nucleotides different from the nucleotides of the wild type gene,
с) вставки одного или более нуклеотидов в непрерывный участок из 1 п.о. - 25 п.о., например, 17 п.о. - 23 п.о., в последовательности оснований, смежной с 5'-концом и/или 3'-концом последовательности 5-NGG-3’, илиc) insertion of one or more nucleotides into a contiguous 1 bp region. - 25 bp, for example, 17 bp - 23 bp, in a base sequence adjacent to the 5' end and/or 3' end of the 5-NGG-3' sequence, or
d) комбинации двух или более, выбранных из а) - с), в последовательности нуклеиновой кислоты ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора.d) a combination of two or more selected from a) to c), in the nucleic acid sequence of an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor.
Например, если фермент CRISPR представляет собой белок CjCas9, то последовательность РАМ представляет собой 5’-NNNNRYAC-3’ (каждый N независимо представляет собой А, Т, С или G, R представляет собой А или G, и Y представляет собой С или Т), и расщепленный участок последовательности оснований (целевой участок) может представлять собой непрерывный участок из 1 п.о. - 25 п.о., например, 17 п.о. - 23 п.о. или 21 и.о. - 23 и.о., в последовательности оснований, смежной с 5'-концом и/или 3'концом последовательности 5’-NNNNRYAC-3’ в целевом гене.For example, if the CRISPR enzyme is a CjCas9 protein, then the PAM sequence is 5'-NNNNRYAC-3' (each N independently represents A, T, C or G, R represents A or G, and Y represents C or T ), and the cleaved base sequence region (target region) may be a contiguous 1 bp region. - 25 bp, for example, 17 bp - 23 p.o. or 21 acting - 23 a.i., in the base sequence adjacent to the 5'-end and/or 3'-end of the sequence 5'-NNNNRYAC-3' in the target gene.
В настоящем изобретении может быть представлен ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, подвергнутый искусственной манипуляции, например, подвергнутый искусственной манипуляции ген FAD2, ген FAD3, ген FAD6, ген FAD7 и/или ген FAD8, который получен с помощью а') делеции одного или более нуклеотидов непрерывного участка из 1 п.о. - 25 п.о., например, 17 п.о. - 23 п.о., в последовательности оснований, смежной с 5'-концом и/или 3'-концом последовательности 5’-NNNNRYAC-3’ (каждый N независимо представляет собой А, Т, С или G, R представляет собой А или G, и Y представляет собой С или Т), b') замены одного или более нуклеотидов непрерывного участка из 1 п.о. - 25 п.о., например, 17 п.о. - 23 п.о., в последовательности оснований, смежной с 5'-концом и/или 3'-концом последовательности 5’-NNNNRYAC-3’, нуклеотидами, отличными от таких нуклеотидов гена дикого типа, с') вставки одного или более нуклеотидов в непрерывный участок из 1 п.о. - 25 п.о., например, 17 п.о. - 23 п.о., в последовательности оснований, смежной с 5'-концом и/или 3'-концом последовательности 5’-NNNNRYAC-3’, или d') комбинации двух или более, выбранных из а') - с'), в последовательности нуклеиновой кислоты ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора.The present invention may provide an artificially manipulated unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor, for example, an artificially manipulated FAD2 gene, FAD3 gene, FAD6 gene, FAD7 gene and/or FAD8 gene, which is obtained by a') deletion of one or more than nucleotides of a continuous section of 1 bp. - 25 bp, for example, 17 bp - 23 bp, in the base sequence adjacent to the 5' end and/or 3' end of the sequence 5'-NNNNRYAC-3' (each N independently represents A, T, C or G, R represents A or G, and Y is C or T), b') substitution of one or more nucleotides of a contiguous 1 bp region. - 25 bp, for example, 17 bp - 23 bp, in a base sequence adjacent to the 5' end and/or 3' end of the sequence 5'-NNNNRYAC-3', nucleotides other than those of the wild type gene, c') insertion of one or more nucleotides into a continuous section of 1 bp. - 25 bp, for example, 17 bp - 23 bp, in a base sequence adjacent to the 5'-end and/or 3'-end of the sequence 5'-NNNNRYAC-3', or d') combination of two or more selected from a') - c' ), in the nucleic acid sequence of the factor associated with the biosynthesis of unsaturated fatty acids.
Например, если фермент CRISPR представляет собой белок StCas9, то последовательность РАМ представляет собой 5’-NNAGAAW-3’ (каждый N независимо представляет собой А, Т, С или G, и W представляет собой А или Т), и расщепленный участок последовательности оснований (целевой участок) может представлять собой непрерывный участок из 1 п.о. - 25 п.о., например, 17 п.о. - 23 п.о. или 21 п.о. 23 п.о., в последовательности оснований, смежной с 5'-концом и/или 3'-концом последовательности 5’-NNAGAAW-3’ в целевом гене.For example, if the CRISPR enzyme is a StCas9 protein, then the PAM sequence is 5'-NNAGAAW-3' (each N independently represents A, T, C, or G, and W represents A or T), and the cleavage region of the base sequence (target region) may be a contiguous 1 bp region. - 25 bp, for example, 17 bp - 23 p.o. or 21 bp 23 bp, in a base sequence adjacent to the 5' end and/or 3' end of the 5'-NNAGAAW-3' sequence in the target gene.
- 60 046169- 60 046169
В настоящем изобретении может быть представлен ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, подвергнутый искусственной манипуляции, например, подвергнутый искусственной манипуляции ген FAD2, ген FAD3, ген FAD6, ген FAD7 и/или ген FAD8, который получен с помощьюThe present invention may provide an artificially manipulated unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor, such as an artificially manipulated FAD2 gene, a FAD3 gene, a FAD6 gene, a FAD7 gene, and/or a FAD8 gene that is obtained by
а) делеции одного или более нуклеотидов непрерывного участка из 1 п.о. - 25 п.о., например, 17 п.о. - 23 п.о., в последовательности оснований, смежной с 5'-концом последовательности 5’-NNAGAAW-3’ (каждый N независимо представляет собой А, Т, С или G, и W представляет собой А или Т),a) deletion of one or more nucleotides of a contiguous region of 1 bp. - 25 bp, for example, 17 bp - 23 bp, in the base sequence adjacent to the 5' end of the sequence 5'-NNAGAAW-3' (each N independently represents A, T, C or G, and W represents A or T),
b) замены одного или более нуклеотидов непрерывного участка из 1 п.о. - 25 п.о., например, 17 п.о. - 23 п.о., в последовательности оснований, смежной с 5'-концом и/или 3'-концом последовательности 5’-NNAGAAW-3’, нуклеотидами, отличными от таких нуклеотидов гена дикого типа,b) replacing one or more nucleotides of a contiguous 1 bp region. - 25 bp, for example, 17 bp - 23 bp, in a base sequence adjacent to the 5'-end and/or 3'-end of the sequence 5'-NNAGAAW-3', nucleotides different from those of the wild-type gene,
с) вставки одного или более нуклеотидов в непрерывный участок из 1 п.о. - 25 п.о., например, 17 п.о. - 23 п.о., в последовательности оснований, смежной с 5'-концом и/или 3'-концом последовательности 5’-NNAGAAW-3’, илиc) insertion of one or more nucleotides into a contiguous 1 bp region. - 25 bp, for example, 17 bp - 23 bp, in a base sequence adjacent to the 5'-end and/or 3'-end of the sequence 5'-NNAGAAW-3', or
d) комбинации двух или более, выбранных из а) - с), в последовательности нуклеиновой кислоты ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора.d) a combination of two or more selected from a) to c), in the nucleic acid sequence of an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor.
Например, если фермент CRISPR представляет собой белок NmCas9, то последовательность РАМ представляет собой 5’-NNNNGATT-3’ (каждый N независимо представляет собой А, Т, С или G), и при этом расщепленный участок последовательности оснований (целевой участок) может представлять собой непрерывный участок из 1 п.о. - 25 п.о., например, 17 п.о. - 23 п.о. или 21 п.о. - 23 п.о., в последовательности оснований, смежной с 5'-концом и/или 3'-концом последовательности 5’-NNNNGATT-3’ в целевом гене.For example, if the CRISPR enzyme is an NmCas9 protein, then the PAM sequence is 5'-NNNNGATT-3' (each N independently represents A, T, C, or G), and the cleavage region of the base sequence (target region) may represent is a continuous section of 1 bp. - 25 bp, for example, 17 bp - 23 p.o. or 21 bp - 23 bp, in the base sequence adjacent to the 5'-end and/or 3'-end of the sequence 5'-NNNNGATT-3' in the target gene.
В настоящем изобретении может быть представлен ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, подвергнутый искусственной манипуляции, например, подвергнутый искусственной манипуляции ген FAD2, ген FAD3, ген FAD6, ген FAD7 и/или ген FAD8, который получен с помощью а') делеции одного или более нуклеотидов непрерывного участка из 1 п.о. - 25 п.о., например, 17 п.о. - 23 п.о., в последовательности оснований, смежной с 5'-концом и/или 3'-концом последовательности 5’-NNNNGATT-3’ (каждый N независимо представляет собой А, Т, С или G), b') замены одного или более нуклеотидов непрерывного участка из 1 п.о. - 25 п.о., например, 17 п.о. - 23 п.о., в последовательности оснований, смежной с 5'-концом и/или 3'-концом последовательности 5’-NNNNGATT-3’, нуклеотидами, отличными от таких нуклеотидов гена дикого типа, с') вставки одного или более нуклеотидов в непрерывный участок из 1 п.о. - 25 п.о., например, 17 п.о. - 23 п.о., в последовательности оснований, смежной с последовательностью 5’-NNNNGATT-3’, или d') комбинации двух или более, выбранных из а') - с'), в последовательности нуклеиновой кислоты ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора.The present invention may provide an artificially manipulated unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor, for example, an artificially manipulated FAD2 gene, FAD3 gene, FAD6 gene, FAD7 gene and/or FAD8 gene, which is obtained by a') deletion of one or more than nucleotides of a continuous section of 1 bp. - 25 bp, for example, 17 bp - 23 bp, in the base sequence adjacent to the 5' end and/or 3' end of the sequence 5'-NNNNGATT-3' (each N independently represents A, T, C or G), b') substitution of one or more nucleotides in a contiguous 1 bp region. - 25 bp, for example, 17 bp - 23 bp, in a base sequence adjacent to the 5'-end and/or 3'-end of the sequence 5'-NNNNGATT-3', nucleotides other than those of the wild-type gene, c') insertion of one or more nucleotides into a continuous section of 1 bp. - 25 bp, for example, 17 bp - 23 bp, in the base sequence adjacent to the sequence 5'-NNNNGATT-3', or d') combination of two or more selected from a') - c'), in the nucleic acid sequence associated with the biosynthesis of unsaturated fatty acids acid factor.
Например, если фермент CRISPR представляет собой белок SaCas9, то последовательность РАМ представляет собой $ -NNGRR(T)-3 (каждый N независимо представляет собой А, Т, С или G, R представляет собой А или G, и (Т) представляет собой произвольно добавляемую последовательность), и расщепленный участок последовательности оснований (целевой участок) может представлять собой непрерывный участок из 1 п.о. - 25 п.о., например, 17 п.о. - 23 п.о. или 21 п.о. - 23 п.о., в последовательности оснований, смежной с 5'-концом и/или 3'-концом последовательности $ -NNGRR(T)-3 в целевом гене.For example, if the CRISPR enzyme is the SaCas9 protein, then the PAM sequence is $ -NNGRR(T)-3 (each N independently represents A, T, C, or G, R represents A or G, and (T) represents randomly added sequence), and the cleaved base sequence region (target region) may be a contiguous 1 bp region. - 25 bp, for example, 17 bp - 23 p.o. or 21 bp - 23 bp, in the base sequence adjacent to the 5' end and/or 3' end of the $ -NNGRR(T)-3 sequence in the target gene.
В настоящем изобретении может быть представлен ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, подвергнутый искусственной манипуляции, например, подвергнутый искусственной манипуляции ген FAD2, ген FAD3, ген FAD6, ген FAD7 и/или ген FAD8, который получен с помощью а) делеции одного или более нуклеотидов непрерывного участка из 1 п.о. - 25 п.о., например, 17 п.о. - 23 п.о., в последовательности оснований, смежной с 5'-концом и/или 3'-концом последовательности 5 -NNGRR(T)-3 (каждый N независимо представляет собой А, Т, С или G, R представляет собой А или G, и (Т) представляет собой произвольно добавляемую последовательность), b') замены одного или более нуклеотидов непрерывного участка из 1 и.о. - 25 и.о., например, 17 п.о. - 23 п.о., в последовательности оснований, смежной с 5'-концом и/или 3' -концом последовательности 5’-NNGRR(T)-3’, нуклеотидами, отличными от таких нуклеотидов гена дикого типа,The present invention may provide an artificially manipulated unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor, such as an artificially manipulated FAD2 gene, a FAD3 gene, a FAD6 gene, a FAD7 gene, and/or a FAD8 gene that is obtained by a) deleting one or more nucleotides of a continuous section of 1 bp. - 25 bp, for example, 17 bp - 23 bp, in the base sequence adjacent to the 5' end and/or 3' end of the sequence 5 -NNGRR(T)-3 (each N independently represents A, T, C or G, R represents A or G, and (T) is a randomly added sequence), b') substitution of one or more nucleotides of a contiguous region of 1 a.a. - 25 i.o., for example, 17 p.o. - 23 bp, in a base sequence adjacent to the 5'-end and/or 3'-end of the sequence 5'-NNGRR(T)-3', nucleotides different from such nucleotides of the wild-type gene,
с) вставки одного или более нуклеотидов в непрерывный участок из 1 п.о. - 25 п.о., например, 17 п.о. - 23 п.о., в последовательности оснований, смежной с последовательностью $ -NNGRR(T)-3 , илиc) insertion of one or more nucleotides into a contiguous 1 bp region. - 25 bp, for example, 17 bp - 23 bp, in a base sequence adjacent to the sequence $ -NNGRR(T)-3, or
d) комбинации двух или более, выбранных из а) - с), в последовательности нуклеиновой кислоты ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора.d) a combination of two or more selected from a) to c), in the nucleic acid sequence of an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor.
Например, если фермент CRISPR представляет собой белок Cpf1, то последовательность РАМ представляет собой $ -TTN-3 (N представляет собой А, Т, С или G), и расщепленный участок последовательности оснований (целевой участок) может представлять собой непрерывный участок из 10 п.о. - 30 п.о., например, 15 п.о. -26 п.о., 17 п.о. - 30 п.о. или 17 п.о. - 26 п.о., в последовательности оснований, смежной с 5'-концом или 3'-концом последовательности 5’-TTN-3’.For example, if the CRISPR enzyme is the Cpf1 protein, then the PAM sequence is $-TTN-3 (N represents A, T, C, or G), and the cleaved base sequence region (target region) may be a contiguous 10 bp region .O. - 30 bp, for example, 15 bp -26 bp, 17 bp - 30 p.o. or 17 bp - 26 bp, in a base sequence adjacent to the 5' end or 3' end of the 5'-TTN-3' sequence.
- 61 046169- 61 046169
Белок Cpfl может быть получен из микроорганизма, такого какThe Cpfl protein can be obtained from a microorganism such as
Parcubacteria bacterium (GWC2011_GWC2_44_17), Lachnospiraceae bacterium (MC2017), Butyrivibrio proteoclasiicus, Peregrinibacteria bacterium (GW2011_GWA_33_10), Acidaminococcus sp. (BV3L6), Porphyromonas macacae, Lachnospiraceae bacterium (ND2006), Porphyromonas crevioricanis, Prevotella disiens, Moraxella bovoculi (237), Smiihella sp. (SC KO8D17), Leptospira inadai, Lachnospiraceae bacterium (MA2020), Francisella novicida (UI 12), Candidatus Methanoplasma termitum или Eubacterium eligens, например, Parcubacteria bacterium (GWC2011_GWC2_44_17), Peregrinibacteria bacterium (GW2011_GWA_33_10), Acidaminococcus sp. (BV3L6), Porphyromonas macacae, Lachnospiraceae bacterium (ND2006), Porphyromonas crevioricanis, Prevotella disiens, Moraxella bovoculi (237), Leptospira inadai, Lachnospiraceae bacterium (MA2020), Francisella novicida (UI 12), Candidatus Methanoplasma termitum или Eubacterium eligens, при этом настоящее изобретение не ограничивается ими.Parcubacteria bacterium (GWC2011_GWC2_44_17), Lachnospiraceae bacterium (MC2017), Butyrivibrio proteoclasiicus, Peregrinibacteria bacterium (GW2011_GWA_33_10), Acidaminococcus sp. (BV3L6), Porphyromonas macacae, Lachnospiraceae bacterium (ND2006), Porphyromonas crevioricanis, Prevotella disiens, Moraxella bovoculi (237), Smiihella sp. (SC KO8D17), Leptospira inadai, Lachnospiraceae bacterium (MA2020), Francisella novicida (UI 12), Candidatus Methanoplasma termitum or Eubacterium eligens, e.g. Parcubacteria bacterium (GWC2011_GWC2_44_17), Peregrinibacterium bacterium (GW2011_GWA_33_10), Acidaminococcus sp . (BV3L6) the present invention is not limited to them.
В настоящем изобретении может быть представлен ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, подвергнутый искусственной манипуляции, например, подвергнутый искусственной манипуляции ген FAD2, ген FAD3, ген FAD6, ген FAD7 и/или ген FAD8, который получен с по мощьюThe present invention may provide an artificially manipulated unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor, such as an artificially manipulated FAD2 gene, a FAD3 gene, a FAD6 gene, a FAD7 gene, and/or a FAD8 gene that is obtained by
а.....) делеции одного или более нуклеотидов непрерывного участка из 10 п.о. - 30 п.о., например, 15a.....) deletions of one or more nucleotides of a contiguous section of 10 bp. - 30 bp, for example 15
п.о. - 26 п.о., в последовательности оснований, смежной с 5'-концом и/или 3'-концом последовательности 5’-TTN-3’ (N представляет собой А, Т, С или G),By. - 26 bp, in the base sequence adjacent to the 5' end and/or 3' end of the sequence 5'-TTN-3' (N represents A, T, C or G),
b.....) замены одного или более нуклеотидов непрерывного участка из 10 п.о. - 30 п.о., например, 15b.....) substitution of one or more nucleotides of a contiguous 10 bp region. - 30 bp, for example 15
п.о. - 26 п.о., в последовательности оснований, смежной с 5'-концом и/или 3'-концом последовательностиBy. - 26 bp, in the base sequence adjacent to the 5' end and/or 3' end of the sequence
S’-TTN-3’ „„ „ „ „ „ „ „ __ „ „ ____ н 11 н н нуклеотидами, отличными от таких нуклеотидов гена дикого типа,S'-TTN-3' „„ „ „ „ „ „ „ __ „ „ ____ n 11 n n nucleotides other than those of the wild-type gene,
с.....) вставки одного или более нуклеотидов непрерывного участка из 10 п.о. - 30 п.о., например, 15c.....) insertion of one or more nucleotides in a contiguous 10 bp region. - 30 bp, for example 15
п.о. - 26 п.о., в последовательности оснований, смежной с 5'-концом и/или 3'-концом последовательности 5’-TTN-3’, илиBy. - 26 bp, in a base sequence adjacent to the 5' end and/or 3' end of the 5'-TTN-3' sequence, or
d.....) комбинации двух или более, выбранных из а.....) - с.....), в последовательности нуклеиновой кислоты ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора.d.....) combinations of two or more selected from a.....) - c.....), in the nucleic acid sequence of the factor associated with the biosynthesis of unsaturated fatty acids.
В другом иллюстративном варианте осуществления, если ассоциированным с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактором является белок, то подвергнутый искусственной манипуляции белок включает все белки, вовлекаемые в осуществление нового или модифицированного биосинтеза ненасыщенных жирных кислот с помощью прямого или опосредованного действия комплекса gRNA-фермент CRISPR.In another exemplary embodiment, if the unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor is a protein, the manipulated protein includes all proteins involved in driving the new or modified unsaturated fatty acid biosynthesis through direct or indirect action of the gRNA-CRISPR enzyme complex.
Например, подвергнутый искусственной манипуляции белок может представлять собой белок, экспрессированный ассоциированным с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактором (геном), подвергнутым искусственной манипуляции с помощью комплекса gRNA-фермент CRISPR или другого белка, содержание которого повышено или снижено за счет воздействия такой активности белка, при этом настоящее изобретение не ограничивается ими.For example, the manipulated protein may be a protein expressed by an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor (gene) that has been manipulated by a gRNA-CRISPR enzyme complex or another protein that is increased or decreased by such protein activity when the present invention is not limited to them.
Подвергнутый искусственной манипуляции ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор (белок) может иметь аминокислотный состав и активность, соответствующую составу подвергнутого искусственной манипуляции ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора (гена).The manipulated unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor (protein) may have an amino acid composition and activity corresponding to the composition of the manipulated unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor (gene).
В качестве одного варианта осуществления может быть представлен (i) подвергнутый искусственной манипуляции белок, характеристики экспрессии которого изменяются.One embodiment may include (i) an artificially manipulated protein whose expression characteristics are altered.
Например, модификация белка может обладать одной или более следующими характеристиками:For example, a protein modification may have one or more of the following characteristics:
снижение или повышение уровня экспрессии в соответствии с делецией или вставкой одного или более нуклеотидов в непрерывном участке из 1 п.о. - 50 п.о., 1 п.о. - 40 п.о., 1 п.о. - 30 п.о. и предпочтительно 3 п.о. - 25 п.о. в последовательности оснований последовательности РАМ в последовательности нуклеиновой кислоты ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора или смежно с ее 5'-концом и/или 3'-концом;a decrease or increase in the level of expression in accordance with the deletion or insertion of one or more nucleotides in a contiguous region of 1 bp. - 50 p.o., 1 p.o. - 40 p.o., 1 p.o. - 30 p.o. and preferably 3 bp. - 25 p.o. in the base sequence of the PAM sequence in the nucleic acid sequence of the unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor or adjacent to its 5' end and/or 3' end;
снижение или повышение уровня экспрессии в соответствии с заменой одним или более нуклеоти дами, отличными от таких нуклеотидов гена дикого типа;decreasing or increasing the level of expression in accordance with the substitution of one or more nucleotides other than those of the wild type gene;
снижение или повышение уровня экспрессии, экспрессии слитого белка или независимой экспрессии специфического белка в соответствии со вставкой одного или более чужеродных нуклеотидов; и снижение или повышение уровня экспрессии третьего белка под влиянием характеристик экспрессии вышеописанных белков.decreasing or increasing the level of expression, expression of a fusion protein, or independent expression of a specific protein in accordance with the insertion of one or more foreign nucleotides; and decreasing or increasing the expression level of the third protein under the influence of the expression characteristics of the above-described proteins.
- 62 046169- 62 046169
Может быть представлен (iii) подвергнутый искусственной манипуляции белок, структурные характеристики которого изменяются.Can be represented by (iii) an artificially manipulated protein whose structural characteristics are changed.
Например, модификация белка может обладать одной или более следующими характеристиками:For example, a protein modification may have one or more of the following characteristics:
изменение в кодонах, аминокислотах и трехмерной структуре в соответствии с делецией или вставкой одного или более нуклеотидов в непрерывном участке из 1 п.о. -50 п.о., 1 п.о. - 40 п.о., 1 п.о. - 30 п.о. и предпочтительно 3 п.о. - 25 п.о. в последовательности оснований последовательности РАМ в последовательности нуклеиновой кислоты ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора или смежно с ее 5'-концом и/или 3'-концом;a change in codons, amino acids, and three-dimensional structure due to the deletion or insertion of one or more nucleotides in a contiguous 1-bp region. -50 bp, 1 bp - 40 p.o., 1 p.o. - 30 p.o. and preferably 3 bp. - 25 p.o. in the base sequence of the PAM sequence in the nucleic acid sequence of the unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor or adjacent to its 5' end and/or 3' end;
изменение в кодонах, аминокислотах и вследствие этого в трехмерной структуре в соответствии с заменой одним или более нуклеотидами, отличными от нуклеотидов гена дикого типа;a change in codons, amino acids and thereby in three-dimensional structure in accordance with the substitution of one or more nucleotides other than those of the wild type gene;
изменение в кодонах, аминокислотах и трехмерной структуре или слитой со специфическим белком структуры или независимой структурой, из которой выделен специфический белок, в соответствии со вставкой одного или более чужеродных нуклеотидов; и изменение в кодонах, аминокислотах и трехмерной структуре третьего белка под влиянием вышеописанного белка с измененной структурной характеристикой.a change in the codons, amino acids and three-dimensional structure of either a structure fused to a specific protein or an independent structure from which a specific protein is isolated, in accordance with the insertion of one or more foreign nucleotides; and a change in the codons, amino acids and three-dimensional structure of the third protein under the influence of the above-described protein with an altered structural characteristic.
Может быть представлен (iii) подвергнутый искусственной манипуляции белок, функциональные характеристики которого изменяются.Can be represented by (iii) an artificially manipulated protein whose functional characteristics are changed.
Например, модификация белка может обладать одной или более следующими характеристиками:For example, a protein modification may have one or more of the following characteristics:
активация или инактивация специфической функции за счет модификации белка, вызванной делецией или вставкой одного или более нуклеотидов в непрерывном участке из 1 п.о. - 50 п.о., 1 п.о. - 40 п.о., 1 п.о. - 30 п.о. и предпочтительно 3 п.о. - 25 п.о. в последовательности оснований последовательности РАМ в последовательности нуклеиновой кислоты ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора или смежно с ее 5' -концом и/или 3' -концом;activation or inactivation of a specific function due to protein modification caused by the deletion or insertion of one or more nucleotides in a contiguous 1 bp region. - 50 p.o., 1 p.o. - 40 p.o., 1 p.o. - 30 p.o. and preferably 3 bp. - 25 p.o. in the base sequence of the PAM sequence in the nucleic acid sequence of the unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor or adjacent to its 5' end and/or 3' end;
активация или инактивация специфической функции или введение новой функции за счет модификации белка, вызванной заменой одним или более нуклеотидами, отличными от таких нуклеотидов гена дикого типа;activation or inactivation of a specific function or introduction of a new function due to protein modification caused by the substitution of one or more nucleotides other than those of the wild type gene;
активация или инактивация специфической функции или введение новой функции за счет модификации белка, вызванной вставкой одного или более чужеродных нуклеотидов, в частности, введение третьей функции дополнительно к существующей функцию за счет слияния или независимой экспрессии специфического белка; и изменение функции третьего белка под влиянием вышеописанного белка с измененными функциональными характеристиками.activation or inactivation of a specific function or introduction of a new function due to protein modification caused by the insertion of one or more foreign nucleotides, in particular, the introduction of a third function in addition to an existing function due to fusion or independent expression of a specific protein; and a change in the function of the third protein under the influence of the above-described protein with altered functional characteristics.
Кроме того, может быть включен белок, подвергнутый искусственной манипуляции с помощью химической модификацией одного или более нуклеотидов в последовательности нуклеиновой кислоты, из которой состоит ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор.In addition, a protein that has been artificially manipulated by chemical modification of one or more nucleotides in the nucleic acid sequence of which the unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor is composed may be included.
Например, могут быть изменены одна или несколько из экспрессии, структурных и функциональных характеристик белка, вызванных метилированием, ацетилированием, фосфорилированием, убиквитинилированием, ADP-рибозилированием, миристилированием и гликозилированием.For example, one or more of the protein expression, structural and functional characteristics caused by methylation, acetylation, phosphorylation, ubiquitinylation, ADP-ribosylation, myristylation and glycosylation may be altered.
Например, третья структура и функция могут быть получены путем связывания третьего белка с последовательностью нуклеиновой кислоты гена за счет химической модификации нуклеотидов.For example, a third structure and function may be obtained by linking a third protein to the nucleic acid sequence of a gene through chemical modification of the nucleotides.
5. Другие дополнительные компоненты.5. Other additional components.
Дополнительный компонент может быть избирательно добавлен для усиления эффективности комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок или для улучшения эффективности репарации поврежденных гена или нуклеиновой кислоты.An additional component may be selectively added to enhance the efficiency of the guide nucleic acid-editing protein complex or to improve the efficiency of repair of a damaged gene or nucleic acid.
Дополнительный компонент может быть избирательно использован для улучшения эффективности комплекса направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок.The additional component can be selectively used to improve the efficiency of the guide nucleic acid-editing protein complex.
Активатор.Activator.
Дополнительный компонент может быть использован в качестве активатора для повышения эффективности расщепления целевых нуклеиновой кислоты, гена или хромосомы комплекса направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок.The additional component can be used as an activator to increase the efficiency of cleavage of the target nucleic acid, gene or chromosome of the guide nucleic acid-editing protein complex.
Термин активатор относится к нуклеиновой кислоте, которая служит для стабилизации связи между комплексом направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок и целевыми нуклеиновой кислотой, геном или хромосомой или для обеспечения более легкого достижения комплекса направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок целевых нуклеиновой кислоты, гена или хромосомы.The term activator refers to a nucleic acid that serves to stabilize the association between a guide nucleic acid-editing protein complex and a target nucleic acid, gene or chromosome or to allow the guide nucleic acid-editing protein complex to more easily reach a target nucleic acid, gene or chromosome.
Активатор может представлять собой двухнитевую нуклеиновую кислоту или однонитевую нуклеиновую кислоту.The activator may be a double-stranded nucleic acid or a single-stranded nucleic acid.
Активатор может быть линейным или кольцевым.The activator can be linear or ring.
Активатор можно быть разделен на хелпер, который стабилизирует связь между комплексом направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок и целевыми нуклеиновой кислотой, геном или хромосомой, и сопроводитель, который служит для обеспечения более легкого достижения комплекса направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок целевых нуклеиновой кислоты, гена или хромосомы.An activator can be divided into a helper, which stabilizes the association between the guide nucleic acid-editing protein complex and the target nucleic acid, gene or chromosome, and a chaperone, which serves to allow the guide nucleic acid-editing protein complex to more easily reach the target nucleic acid, gene or chromosome. chromosomes.
- 63 046169- 63 046169
Хелпер может повышать эффективность расщепления комплекса направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок в отношении целевых нуклеиновой кислоты, гена или хромосомы.The helper can increase the efficiency of cleavage of the guide nucleic acid-editing protein complex towards a target nucleic acid, gene or chromosome.
Например, хелпер включает последовательность нуклеиновой кислоты, обладающей гомологией с целевыми нуклеиновой кислотой, геном или хромосомой. Поэтому если комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок связан с целевыми нуклеиновой кислотой, геном или хромосомой, то гомологичная последовательность нуклеиновой кислоты, включенная в хелпер, может образовывать дополнительную комплементарную связь с целевыми нуклеиновой кислотой, геном или хромосомой для стабилизации связи между комплексом направляющая нуклеиновая кислота редактирующий белок и целевыми нуклеиновой кислотой, геном или хромосомой.For example, a helper includes a nucleic acid sequence having homology to a target nucleic acid, gene or chromosome. Therefore, if the guide nucleic acid-editing protein complex is associated with a target nucleic acid, gene or chromosome, then a homologous nucleic acid sequence included in the helper can form an additional complementary bond with the target nucleic acid, gene or chromosome to stabilize the connection between the guide nucleic acid complex editing protein and target nucleic acid, genome or chromosome.
Сопроводитель может повышать эффективность расщепления комплекса направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок в отношении целевых нуклеиновой кислоты, гена или хромосомы.The chaperone can increase the efficiency of cleavage of the guide nucleic acid-editing protein complex towards a target nucleic acid, gene or chromosome.
Например, сопроводитель включает последовательность нуклеиновой кислоты, обладающей гомологией с целевыми нуклеиновой кислотой, геном или хромосомой. В данном случае гомологичная последовательность нуклеиновой кислоты, включенная в сопроводитель, может частично образовывать комплементарную связь с направляющей нуклеиновой кислотой комплекса направляющая нуклеиновая кислота редактирующий белок. Следовательно, сопроводитель, частично образующий комплементарную связь с комплексом направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок, может частично образовывать комплементарную связь с целевыми нуклеиновой кислотой, геном или хромосомой и в результате может обеспечивать точное достижение комплекса направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок местоположения целевых нуклеиновой кислоты, гена или хромосомы.For example, a chaperone includes a nucleic acid sequence having homology to the target nucleic acid, gene or chromosome. In this case, a homologous nucleic acid sequence included in the chaperone may partially form a complementary bond with the guide nucleic acid of the guide nucleic acid-editing protein complex. Therefore, a guide that partially forms a complementary bond with the guide nucleic acid-editing protein complex can partially form a complementary bond with the target nucleic acid, gene, or chromosome and, as a result, can ensure that the guide nucleic acid-editing protein complex accurately reaches the location of the target nucleic acid, gene. or chromosomes.
Гомологичная последовательность нуклеиновой кислоты может характеризоваться по меньшей мере 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90% или 95% или большей гомологией или полной гомологией.A homologous nucleic acid sequence may have at least 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, or 95% or greater homology or complete homology.
Кроме того, избирательно может быть использован дополнительный компонент для улучшения эффективности репарации поврежденных гена или нуклеиновой кислоты.In addition, an additional component can be selectively used to improve the efficiency of repair of damaged genes or nucleic acids.
Помощник.Assistant.
Может быть использован дополнительный компонент в качестве помощника для улучшения эффективности репарации поврежденных гена или нуклеиновой кислоты.An additional component can be used as an assistant to improve the efficiency of repair of damaged genes or nucleic acids.
Термин помощник относится к нуклеиновой кислоте, которая участвует в процессе репарации или повышает эффективность репарации поврежденных гена или нуклеиновой кислоты, например, гена или нуклеиновой кислоты, расщепленных комплексом направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок.The term helper refers to a nucleic acid that participates in the repair process or enhances the efficiency of repair of a damaged gene or nucleic acid, for example, a gene or nucleic acid cleaved by a guide nucleic acid-editing protein complex.
Помощник может представлять собой двухнитевую нуклеиновую кислоту или однонитевую нуклеиновую кислоту.The helper may be a double-stranded nucleic acid or a single-stranded nucleic acid.
Помощник может присутствовать в линейной или кольцевой форме.The assistant may be present in a linear or circular form.
Помощник может быть разделен на помощника NHEJ, который участвует в процессе репарации с использованием NHEJ или улучшает эффективность репарации, и помощника HDR, который участвует в процессе репарации с использованием HDR или улучшает эффективность репарации в соответствии со способом репарации.The helper can be divided into an NHEJ helper, which participates in the repair process using NHEJ or improves the repair efficiency, and an HDR helper, which participates in the repair process using HDR or improves the repair efficiency according to the repair method.
Помощник NHEJ может участвовать в процессе репарации или улучшать эффективность репарации поврежденных гена или нуклеиновой кислоты с использованием NHEJ.The NHEJ helper may participate in the repair process or improve the efficiency of repair of a damaged gene or nucleic acid using NHEJ.
Например, помощник NHEJ может включать последовательность нуклеиновой кислоты, обладающую гомологией с частью поврежденной последовательности нуклеиновой кислоты. В данном случае гомологичная последовательность нуклеиновой кислоты может включать последовательность нуклеиновой кислоты, обладающую гомологией с последовательностью нуклеиновой кислоты на одном конце (например, 3'-конце) поврежденной последовательности нуклеиновой кислоты, и включать последовательность нуклеиновой кислоты, обладающую гомологией с последовательностью нуклеиновой кислоты на другом конце (например, 5'-конце) поврежденной последовательности нуклеиновой кислоты. Кроме того, может быть включена последовательность нуклеиновой кислоты, обладающая гомологией с каждой из последовательностей оснований в 3'-5'-направлении и в 5'-3'-направлении поврежденной последовательности нуклеиновой кислоты. Последовательность нуклеиновой кислоты, обладающая такой гомологией, может помочь разместить две части поврежденной последовательности нуклеиновой кислоты в непосредственной близости, за счет чего повышается эффективность репарации поврежденной нуклеиновой кислоты с помощью NHEJ.For example, the NHEJ helper may include a nucleic acid sequence that has homology to a portion of the damaged nucleic acid sequence. Here, the homologous nucleic acid sequence may include a nucleic acid sequence having homology with a nucleic acid sequence at one end (for example, the 3' end) of the damaged nucleic acid sequence, and include a nucleic acid sequence having homology with a nucleic acid sequence at the other end (eg, 5' end) of a damaged nucleic acid sequence. In addition, a nucleic acid sequence having homology to each of the base sequences in the 3'-5' direction and in the 5'-3' direction of the damaged nucleic acid sequence may be included. A nucleic acid sequence having such homology can help place two parts of a damaged nucleic acid sequence in close proximity, thereby increasing the efficiency of repair of the damaged nucleic acid by NHEJ.
Помощник HDR может участвовать в процессе репарации или улучшать эффективность репарации поврежденных гена или нуклеиновой кислоты с использованием HDR.An HDR helper can participate in the repair process or improve the efficiency of repair of a damaged gene or nucleic acid using HDR.
Например, помощник HDR может включать последовательность нуклеиновой кислоты, обладающую гомологией с частью поврежденной последовательности нуклеиновой кислоты. В данном случае гомологичная последовательность нуклеиновой кислоты может включать последовательность нуклеиновой кислоты, обладающую гомологией с последовательностью нуклеиновой кислоты на одном конце (например, 3'-конце) поврежденной последовательности нуклеиновой кислоты, и последовательность нуклеиновой кислоты, обладающую гомологией с последовательностью нуклеиновой кислоты на другомFor example, the HDR helper may include a nucleic acid sequence that has homology to a portion of the damaged nucleic acid sequence. Here, the homologous nucleic acid sequence may include a nucleic acid sequence having homology with a nucleic acid sequence at one end (for example, the 3' end) of the damaged nucleic acid sequence, and a nucleic acid sequence having homology with a nucleic acid sequence at the other
- 64 046169 конце (например, 5'-конце) поврежденной последовательности нуклеиновой кислоты. В качестве альтернативы может быть включена последовательность нуклеиновой кислоты, обладающая гомологией с каждой из последовательностей оснований в 3'-5'-направлении и в 5'-3'-направлении поврежденной последовательности нуклеиновой кислоты. Последовательность нуклеиновой кислоты, обладающая такой гомологией, может служить в качестве матрицы для поврежденной последовательности нуклеиновой кислоты с целью повышения эффективности репарации поврежденной нуклеиновой кислоты с помощью HDR.- 64 046169 end (eg 5' end) of the damaged nucleic acid sequence. Alternatively, a nucleic acid sequence having homology to each of the base sequences in the 3'-5' direction and in the 5'-3' direction of the damaged nucleic acid sequence may be included. A nucleic acid sequence having such homology can serve as a template for a damaged nucleic acid sequence to improve the efficiency of repair of the damaged nucleic acid using HDR.
В качестве другого примера помощник HDR может включать последовательность нуклеиновой кислоты, обладающую гомологией с частью поврежденной последовательности нуклеиновой кислоты и специфической нуклеиновой кислотой, например, нуклеиновой кислотой или геном, подлежащими вставке. В данном случае гомологичная последовательность нуклеиновой кислоты может включать последовательность нуклеиновой кислоты, обладающую гомологией с каждой из последовательностей оснований в 3'-5'-направлении и в 5'-3'-направлении поврежденной последовательности нуклеиновой кислоты. Специфическая нуклеиновая кислота может быть расположена между последовательностью нуклеиновой кислоты, обладающей гомологией с последовательностью оснований в 5'-3'-направлении поврежденной нуклеиновой кислоты, и последовательностью нуклеиновой кислоты, обладающей гомологией с последовательностью оснований в 3'-5'-направлении поврежденной нуклеиновой кислоты. Последовательность нуклеиновой кислоты, обладающая такой гомологией, и специфическая нуклеиновая кислота могут служить в качестве донора для вставки специфической нуклеиновой кислоты в поврежденную нуклеиновую кислоту, за счет чего повышается эффективность HDR в отношении нокина.As another example, the HDR assistant may include a nucleic acid sequence having homology to a portion of the damaged nucleic acid sequence and a specific nucleic acid, such as a nucleic acid or gene, to be inserted. Here, the homologous nucleic acid sequence may include a nucleic acid sequence having homology with each of the base sequences in the 3'-5' direction and in the 5'-3' direction of the damaged nucleic acid sequence. The specific nucleic acid may be located between a nucleic acid sequence having homology to a base sequence in the 5'-3' direction of the damaged nucleic acid, and a nucleic acid sequence having homology to the base sequence in the 3'-5' direction of the damaged nucleic acid. The nucleic acid sequence having such homology and the specific nucleic acid can serve as a donor for insertion of the specific nucleic acid into the damaged nucleic acid, thereby increasing the efficiency of HDR against the knockin.
Гомологичная последовательность нуклеиновой кислоты может характеризоваться по меньшей мере 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90% или 95% или большей гомологией или полной гомологией.A homologous nucleic acid sequence may have at least 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, or 95% or greater homology or complete homology.
6. Субъект.6. Subject.
Термин субъект относится к организму, в который введены направляющая нуклеиновая кислота, редактирующий белок или комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок, к организму, в котором функционирует направляющая нуклеиновая кислота, редактирующий белок или комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок, или к пробе или образцу, полученным из организма.The term subject refers to an organism into which a guide nucleic acid, editing protein, or guide nucleic acid-editing protein complex is introduced, an organism in which the guide nucleic acid, editing protein, or guide nucleic acid-editing protein complex functions, or a sample or specimen. obtained from the body.
Субъект может представлять собой организм, содержащий целевые нуклеиновую кислоту, ген, хромосому или белок комплекса направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок.The subject may be an organism containing a target nucleic acid, gene, chromosome, or guide nucleic acid-editing protein complex protein.
Организм может представлять собой клетки, ткани или растение. Клетки могут представлять собой эукариотические клетки. Эукариотические клетки могут представлять собой клетки растения.An organism may be a cell, a tissue, or a plant. The cells may be eukaryotic cells. Eukaryotic cells may be plant cells.
Ткань может представлять собой ткань растения, такую как лист, стебель, корень, цветок, плод или каллюс и т.п., и т.д.The tissue may be plant tissue such as a leaf, stem, root, flower, fruit or callus, etc., etc.
Растение может представлять собой растение в различных периодах от семени до зрелого организма.A plant can be a plant at various stages from seed to mature organism.
Растение может представлять собой растительный организм, содержащий ненасыщенные жирные кислоты.The plant may be a plant organism containing unsaturated fatty acids.
Кроме того, субъект может представлять собой пробу или образец, содержащие целевые нуклеиновую кислоту, ген, хромосому или белок комплекса направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок.In addition, the subject may be a probe or specimen containing a target nucleic acid, gene, chromosome, or protein of the guide nucleic acid-editing protein complex.
Проба или образец могут быть получены из растительного организма.The sample or specimen may be obtained from a plant organism.
В соответствии с настоящим изобретением в качестве конкретного примера субъект может содержать целевые ген или нуклеиновую кислоту комплекса направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок.In accordance with the present invention, as a specific example, the subject may contain a target gene or nucleic acid of the guide nucleic acid-editing protein complex.
В данном случае целевой ген может представлять собой ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, например, ген FAD2, ген FAD3, ген FAD6, ген FAD7 и/или ген FAD8.In this case, the target gene may be an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor, for example, the FAD2 gene, the FAD3 gene, the FAD6 gene, the FAD7 gene and/or the FAD8 gene.
Целевой ген может представлять собой ген дикого типа или модифицированную форму в диком типе.The target gene may be a wild type gene or a modified form in the wild type.
В одном иллюстративном варианте осуществления настоящего изобретения субъект может содержать ген или нуклеиновую кислоту, подвергнутые манипуляции с помощью комплекса направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок.In one illustrative embodiment of the present invention, the subject may contain a gene or nucleic acid manipulated by a guide nucleic acid-editing protein complex.
В данном случае подвергнутый манипуляции ген может представлять собой ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, например, ген FAD2, ген FAD3, ген FAD6, ген FAD7 и/или ген FAD8.In this case, the manipulated gene may be an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor, for example, the FAD2 gene, the FAD3 gene, the FAD6 gene, the FAD7 gene and/or the FAD8 gene.
В данном случае направляющая нуклеиновая кислота может нацеливаться на ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, например, ген FAD2, ген FAD3, ген FAD6, ген FAD7 и/или ген FAD8.In this case, the targeting nucleic acid may target an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor, for example, the FAD2 gene, the FAD3 gene, the FAD6 gene, the FAD7 gene, and/or the FAD8 gene.
Направляющая нуклеиновая кислота может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты, комплементарную целевой последовательности гена FAD2, гена FAD3, гена FAD6, гена FAD7 и/или гена FAD8.The guide nucleic acid may be a nucleic acid sequence complementary to the target sequence of the FAD2 gene, FAD3 gene, FAD6 gene, FAD7 gene and/or FAD8 gene.
Направляющая нуклеиновая кислота может нацеливаться на один или более генов.The guide nucleic acid can target one or more genes.
- 65 046169- 65 046169
Направляющая нуклеиновая кислота может одновременно нацеливаться на два или более генов. В данном случае двумя или более генами могут быть гомологичные или гетерологичные гены.The guide nucleic acid can simultaneously target two or more genes. In this case, the two or more genes may be homologous or heterologous genes.
Направляющая нуклеиновая кислота может нацеливаться на одну или более целевых последовательностей.The guide nucleic acid can target one or more target sequences.
Направляющая нуклеиновая кислота может быть сконструирована в разных формах в соответствии с количеством или расположениями целевых последовательностей.The guide nucleic acid can be designed in different forms according to the number or locations of target sequences.
В одном иллюстративном варианте осуществления настоящего изобретения направляющая нуклеиновая кислота может представлять собой последовательность нуклеиновой кислоты, комплементарную одной или более целевым последовательностям последовательностей, приведенных в табл. 1.In one illustrative embodiment of the present invention, the targeting nucleic acid may be a nucleic acid sequence complementary to one or more target sequences of the sequences listed in table. 1.
В определенном варианте осуществления для искусственной манипуляции с геном FAD2 представлена направляющая последовательность нуклеиновой кислоты, соответствующая любой из целевых последовательностей под SEQ ID NO: 1-30.In a specific embodiment, a guide nucleic acid sequence corresponding to any of the target sequences of SEQ ID NO: 1-30 is provided for artificial manipulation of the FAD2 gene.
В определенном варианте осуществления для искусственной манипуляция с геном FAD2 представлен редактирующий белок, который взаимодействует с направляющей последовательностью нуклеиновой кислоты, соответствующей, например, образованию комплекса с любой из целевых последовательностей под SEQ ID NO: 1-30, например, SEQ ID NO: 7 или 30.In a certain embodiment, for artificial manipulation of the FAD2 gene, an editing protein is provided that interacts with a nucleic acid guide sequence corresponding, for example, to form a complex with any of the target sequences of SEQ ID NO: 1-30, for example, SEQ ID NO: 7 or thirty.
В определенном варианте осуществления представлены продукт модификации нуклеиновой кислоты каждого гена, в котором осуществляется искусственная манипуляция в участке целевой последовательности под любым из SEQ ID NO: 1-30, например, SEQ ID NO: 7 или 30, и продукт его экспрессии.In a certain embodiment, a nucleic acid modification product of each gene that artificially manipulates a region of the target sequence under any of SEQ ID NO: 1-30, for example, SEQ ID NO: 7 or 30, and an expression product thereof are provided.
7. Доставка.7. Delivery.
Направляющая нуклеиновая кислота, редактирующий белок или комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок могут быть доставлены субъекту или введены в субъекта с помощью различных способов доставки и различных форм.The guide nucleic acid, editing protein, or guide nucleic acid-editing protein complex can be delivered to or introduced into a subject using various delivery methods and various forms.
Направляющая нуклеиновая кислота может быть доставлена или введена в субъекта в форме ДНК, РНК или в смешанной форме.The guide nucleic acid may be delivered or introduced into the subject in the form of DNA, RNA, or a mixed form.
Редактирующий белок может быть доставлен субъекту или введен в субъект в форме ДНК, РНК, смеси ДНК/РНК, пептида, полипептида, каждое из которых кодирует редактирующий белок, или в форме белка.The editing protein may be delivered to or introduced into a subject in the form of DNA, RNA, a mixture of DNA/RNA, a peptide, a polypeptide, each encoding an editing protein, or in the form of a protein.
Комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок может быть доставлен к мишени или введен в мишень в форме ДНК, РНК или их комбинации, которая кодирует каждый компонент, то есть направляющую нуклеиновую кислоту или редактирующий белок.The guide nucleic acid-editing protein complex may be delivered to or introduced into the target in the form of DNA, RNA, or a combination thereof that encodes each component, that is, the guide nucleic acid or editing protein.
Комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок может быть доставлен субъекту или введен в субъект в виде комплекса направляющей нуклеиновой кислоты, имеющей форму ДНК, РНК или их смеси, и редактирующего белка, имеющего форму пептида, полипептида или белка.The guide nucleic acid-editing protein complex may be delivered to or administered to a subject as a complex of a guide nucleic acid in the form of DNA, RNA, or a mixture thereof, and an editing protein in the form of a peptide, polypeptide, or protein.
Кроме того, дополнительную компонент, способный повышать или ингибировать эффективность комплекса направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок, может быть доставлен субъекту или введен в субъект с помощью различных способов доставки и в различных формах.In addition, an additional component capable of enhancing or inhibiting the effectiveness of the guide nucleic acid-editing protein complex may be delivered to or administered to a subject by various delivery methods and in various forms.
Дополнительный компонент может быть доставлен субъекту или введен в субъект в форме ДНК, РНК, смеси ДНК/РНК, пептида, полипептида или белка.The additional component may be delivered to or administered to the subject in the form of DNA, RNA, a DNA/RNA mixture, peptide, polypeptide or protein.
i) Доставка в форме ДНК, РНК или их смеси.i) Delivery in the form of DNA, RNA or a mixture of both.
Направляющая нуклеиновая кислота и/или редактирующий белок кодируются в форме ДНК, РНК или их смеси, которая может быть доставлена субъекту или введена в субъект с помощью способа, известного из уровня техники.The guide nucleic acid and/or editing protein is encoded in the form of DNA, RNA, or a mixture thereof, which can be delivered to or introduced into a subject using a method known in the art.
Или направляющая нуклеиновая кислота и/или редактирующий белок кодируются в форме ДНК, РНК или их смеси, которая может быть доставлена субъекту или введена в субъект с помощью вектора, без использования вектора или их комбинации.Or, the guide nucleic acid and/or editing protein is encoded in the form of DNA, RNA, or a mixture thereof, which can be delivered to or introduced into a subject using a vector, without using a vector, or a combination thereof.
Вектор может представлять собой вирусный вектор или вектор невирусного происхождения (например, плазмиду).The vector may be a viral vector or a non-viral vector (eg, a plasmid).
Форма, не являющаяся вектором, может представлять собой голую ДНК, комплекс ДНК или мРНК.The non-vector form may be naked DNA, complex DNA, or mRNA.
Введение на основе вектора.Vector based introduction.
Последовательность нуклеиновой кислоты, кодирующая направляющую нуклеиновую кислоту и/или редактирующий белок, может быть доставлена субъекту или введена в субъект с помощью вектора.A nucleic acid sequence encoding a targeting nucleic acid and/or an editing protein may be delivered to or introduced into a subject using a vector.
Вектор может включать последовательность нуклеиновой кислоты, кодирующую направляющую нуклеиновую кислоту и/или редактирующий белок.The vector may include a nucleic acid sequence encoding a guide nucleic acid and/or an editing protein.
Например, вектор может одновременно включать последовательности нуклеиновой кислоты, которые соответственно кодируют направляющую нуклеиновую кислоту и редактирующий белок.For example, the vector may simultaneously include nucleic acid sequences that respectively encode a guide nucleic acid and an editing protein.
Например, вектор может включать последовательность нуклеиновой кислоты, кодирующую направляющую нуклеиновую кислоту.For example, the vector may include a nucleic acid sequence encoding a targeting nucleic acid.
В качестве примера домены, включенные в направляющую нуклеиновую кислоту, могут содержаться все вместе в одном векторе, или их можно разделить, а затем встроить в разные векторы.As an example, the domains included in the guide nucleic acid may be contained all together in a single vector, or they may be separated and then inserted into different vectors.
Например, вектор может включать последовательность нуклеиновой кислоты, кодирующую редакFor example, the vector may include a nucleic acid sequence encoding an edit
- 66 046169 тирующий белок.- 66 046169 tyrating protein.
В одном примере в случае редактирующего белка последовательности нуклеиновой кислоты, кодирующие редактирующий белок, могут содержаться в одном векторе, или их можно разделить, а затем включить в несколько векторов.In one example, in the case of an editing protein, the nucleic acid sequences encoding the editing protein may be contained in a single vector, or they may be separated and then included in multiple vectors.
Вектор может включать один или более регуляторных/контрольных компонентов.The vector may include one or more regulatory/control components.
В данном случае регуляторные/контрольные компоненты могут включать промотор, энхансер, интрон, сигнал полиаденилирования, консенсусную последовательность Козак, сайт внутренней посадки рибосомы (IRES), акцептор сплайсинга и/или последовательность 2А.In this case, the regulatory/control components may include a promoter, an enhancer, an intron, a polyadenylation signal, a Kozak consensus sequence, an internal ribosome entry site (IRES), a splice acceptor, and/or a 2A sequence.
Промотор может представлять собой промотор, распознаваемый РНК-полимеразой II. Промотор может представлять собой промотор, распознаваемый РНК-полимеразой III. Промотор может представлять собой индуцируемый промотор. Промотор может представлять собой специфический для субъекта промотор. Промотор может представлять собой вирусный или невирусный промотор.The promoter may be a promoter recognized by RNA polymerase II. The promoter may be a promoter recognized by RNA polymerase III. The promoter may be an inducible promoter. The promoter may be a subject-specific promoter. The promoter may be a viral or non-viral promoter.
В случае промотора может использоваться подходящий промотор в соответствии с контрольным участком (то есть последовательностью нуклеиновой кислоты, кодирующей направляющую нуклеиновую кислоту или редактирующий белок).In the case of a promoter, a suitable promoter may be used in accordance with a control region (ie, a nucleic acid sequence encoding a guide nucleic acid or editing protein).
Например, промотор, применимый для направляющей нуклеиновой кислоты, может представлять собой промотор H1, EF-1a, тРНК или U6. Например, промотор, применимый для редактирующего белка, может представлять собой промотор CMV, EF-1a, EFS, MSCV, PGK или CAG.For example, a promoter useful for the guide nucleic acid may be an H1, EF-1a, tRNA, or U6 promoter. For example, a promoter useful for an editing protein may be a CMV, EF-1a, EFS, MSCV, PGK, or CAG promoter.
Например, промотор, применимый для направляющей нуклеиновой кислоты и/или редактирующего белка, может представлять собой специфический для корня промотор экспрессии, специфический для семени промотор, индуцируемый во всем организме промотор экспрессии или специфический для листа или другой ткани промотор.For example, a promoter useful for a nucleic acid guide and/or editing protein may be a root-specific expression promoter, a seed-specific promoter, a whole-body inducible expression promoter, or a leaf or other tissue-specific promoter.
Вектор может представлять собой вирусный вектор или рекомбинантный вирусный вектор.The vector may be a viral vector or a recombinant viral vector.
Вирус может представлять собой ДНК-содержащий вирус или РНК-содержащий вирус.The virus may be a DNA virus or an RNA virus.
В данном случае ДНК-содержащий вирус может представлять собой вирус с двухнитевой ДНК (dsDNA) или вирус с однонитевой ДНК (ssDNA).Here, the DNA virus may be a double-stranded DNA virus (dsDNA) or a single-stranded DNA virus (ssDNA).
В данном случае РНК-содержащий вирус может представлять собой вирус с однонитевой РНК (ssRNA).In this case, the RNA virus may be a single-stranded RNA (ssRNA) virus.
Вирус может представлять собой вирус мозаики, ретровирус, лентивирус, аденовирус, аденоассоциированный вирус (AAV), вирус осповакцины, поксвирус или вирус простого герпеса, при этом настоящее изобретение не ограничивается ими.The virus may be a mosaic virus, a retrovirus, a lentivirus, an adenovirus, an adeno-associated virus (AAV), a vaccinia virus, a poxvirus, or a herpes simplex virus, but the present invention is not limited to them.
Как правило, вирус может инфицировать хозяина (например, клетки) с введением таким образом нуклеиновой кислоты, кодирующей генетическую информацию вируса у хозяина, или со вставкой нуклеиновой кислоты, кодирующей генетическую информацию, в геном хозяина. Направляющая нуклеиновая кислота и/или редактирующий белок могут быть введены субъекту с использованием вируса, обладающего такой характеристикой. Направляющая нуклеиновая кислота и/или редактирующий белок, введенные с использованием вируса, могут временно экспрессироваться в субъекте (например, в клетках). В качестве альтернативы направляющая нуклеиновая кислота и/или редактирующий белок, веденные с использованием вируса, могут постоянно экспрессироваться в субъекте (например, в клетках) на протяжении длительного периода времени (например, 1, 2 или 3 недели, 1, 2, 3, 6 или 9 месяцев, 1 или 2 года или постоянно).Typically, a virus can infect a host (eg, a cell) thereby introducing a nucleic acid encoding the genetic information of the virus into the host, or inserting a nucleic acid encoding the genetic information into the genome of the host. The guide nucleic acid and/or editing protein can be introduced into a subject using a virus having such a characteristic. The guide nucleic acid and/or editing protein introduced using a virus can be transiently expressed in a subject (eg, cells). Alternatively, the targeting nucleic acid and/or editing protein introduced using the virus may be continuously expressed in a subject (eg, cells) over an extended period of time (eg, 1, 2 or 3 weeks, 1, 2, 3, 6 or 9 months, 1 or 2 years or permanently).
Пакующая способность вируса может варьировать от по меньшей мере 2 т.п. до 50 т.п. в соответствии с типом вируса. В зависимости от такой пакующей способности может быть сконструирован вирусный вектор, включающий направляющую нуклеиновую кислоту или редактирующий белок, или вирусный вектор, включающий и направляющую нуклеиновую кислоту, и редактирующий белок. В качестве альтернативы может быть сконструирован вирусный вектор, включающий направляющую нуклеиновую кислоту, редактирующий белок и дополнительные компоненты.The packaging capacity of the virus can vary from at least 2 kb. up to 50 tp. according to the type of virus. Depending on such packaging ability, a viral vector including a targeting nucleic acid or an editing protein, or a viral vector including both a targeting nucleic acid and an editing protein, can be constructed. Alternatively, a viral vector can be constructed including a guide nucleic acid, an editing protein, and additional components.
В одном примере последовательность нуклеиновой кислоты, кодирующая направляющую нуклеиновую кислоту и/или редактирующий белок, может быть доставлена или введена с помощью рекомбинантного вируса мозаики.In one example, a nucleic acid sequence encoding a guide nucleic acid and/or an editing protein can be delivered or introduced using a recombinant mosaic virus.
В качестве другого примера последовательность нуклеиновой кислоты, кодирующая направляющую нуклеиновую кислоту и/или редактирующий белок, может быть доставлена или введена с помощью рекомбинантного аденовируса.As another example, a nucleic acid sequence encoding a guide nucleic acid and/or an editing protein can be delivered or introduced using a recombinant adenovirus.
В качестве следующего примера последовательность нуклеиновой кислоты, кодирующая направляющую нуклеиновую кислоту и/или редактирующий белок, может быть доставлена или введена с помощью рекомбинантного AAV.As a further example, a nucleic acid sequence encoding a guide nucleic acid and/or an editing protein can be delivered or introduced by recombinant AAV.
В качестве другого примера последовательность нуклеиновой кислоты, кодирующая направляющую нуклеиновую кислоту и/или редактирующий белок, может быть доставлена или введена с помощью гибридного вируса, например, одного или более гибридов вируса, приведенного в настоящем документе.As another example, a nucleic acid sequence encoding a guide nucleic acid and/or an editing protein may be delivered or introduced by a hybrid virus, such as one or more of the virus hybrids provided herein.
Кроме того, вектор может быть включен в бактерию и введен в субъект.In addition, the vector can be incorporated into a bacterium and introduced into a subject.
В данном случае вектор может быть включен в Agrobacterium и введен в субъект, при этом настоящее изобретение не ограничивается этим.In this case, the vector can be included in Agrobacterium and introduced into the subject, but the present invention is not limited to this.
- 67 046169- 67 046169
Как правило, наиболее широко применяется способ переноса необходимого генетического материала в субъекта с использованием агробактерий, и в случае с растением для генетической модификации растения ДНК агробактерий может быть вставлена в хромосому растительного организма в форме нуклеиновая кислота-белок, называемой плазмидой. Она может служить для переноса генетического материала в клетки растительного организма, при этом перенесенный генетический материал сливается в клетках. Вышеописанный способ может быть широко использован получения генномодифицированной культуры Agrobacterium, и, кроме того, он также может быть использован в качестве системы для исследования реакции клеток на генетическую трансформацию.Generally, the most widely used method of transferring the required genetic material into a subject is using Agrobacteria, and in the case of a plant, to genetically modify the plant, the Agrobacterium DNA can be inserted into the chromosome of the plant organism in a nucleic acid-protein form called a plasmid. It can serve to transfer genetic material into the cells of a plant organism, while the transferred genetic material fuses in the cells. The above method can be widely used for producing a genetically modified Agrobacterium culture, and, in addition, it can also be used as a system for studying the response of cells to genetic transformation.
Введение, отличное от векторного.Introduction other than vector.
Последовательность нуклеиновой кислоты, кодирующая направляющую нуклеиновую кислоту и/или редактирующий белок может, быть доставлена субъекту или введена в субъект с помощью формы, не являющейся вектором.The nucleic acid sequence encoding the targeting nucleic acid and/or editing protein may be delivered to or introduced into the subject using a non-vector form.
Форма, не являющаяся вектором, может включать последовательность нуклеиновой кислоты, кодирующую направляющую нуклеиновую кислоту и/или редактирующий белок.The non-vector form may include a nucleic acid sequence encoding a guide nucleic acid and/or an editing protein.
Форма, не являющаяся вектором, может представлять собой голую ДНК, комплекс ДНК, мРНК или их комбинацию.The non-vector form may be naked DNA, complex DNA, mRNA, or a combination thereof.
Форма, не являющаяся вектором, может быть доставлена субъекту или введена в субъект с помощью электропорации, бомбардировки частицами, обработки ультразвуком, магнитофекции, временных компрессии или сжимания клетки (например, как описано в литературном источнике [Lee, et al. (2012) Nano Lett., 12, 6322-6327]), опосредованной липидами трансфекции, дендримера, наночастиц, фосфата кальция, диоксида кремния, силиката (Ormosil) или их комбинации.The non-vector form may be delivered to or introduced into the subject by electroporation, particle bombardment, sonication, magnetofection, transient compression, or cell squeeze (e.g., as described in the literature [Lee, et al. (2012) Nano Lett ., 12, 6322-6327]), lipid-mediated transfection, dendrimer, nanoparticles, calcium phosphate, silica, silicate (Ormosil) or a combination thereof.
В качестве примера доставка посредством электропорации может быть выполнена путем смешивания клеток и последовательности нуклеиновой кислоты, кодирующей направляющую нуклеиновую кислоту и/или редактирующий белок, в картридже, камере или кювете и приложения в отношении клеток электрического стимула с заданными продолжительностью и амплитудой.By way of example, delivery by electroporation may be accomplished by mixing cells and a nucleic acid sequence encoding a targeting nucleic acid and/or editing protein in a cartridge, chamber, or cuvette and applying an electrical stimulus of a predetermined duration and amplitude to the cells.
В качестве другого примера, форма, не являющаяся вектором, может быть доставлена с использованием наночастиц. Наночастицы могут представлять собой неорганические наночастицы (например, магнитные наночастицы, наночастицы диоксида кремния и т. д.) или органические наночастицы (например, покрытый полиэтиленгликолем (PEG) липид и т. д.). Наружная поверхность наночастиц может быть конъюгирована с положительно заряженным полимером, который способен прикрепляться (например, полиэтиленимин, полилизин, полисерин и т. д.).As another example, a non-vector form can be delivered using nanoparticles. Nanoparticles can be inorganic nanoparticles (eg, magnetic nanoparticles, silica nanoparticles, etc.) or organic nanoparticles (eg, polyethylene glycol (PEG)-coated lipid, etc.). The outer surface of the nanoparticles can be conjugated to a positively charged polymer that is capable of attachment (e.g., polyethylenimine, polylysine, polyserine, etc.).
В определенном варианте осуществления форма, не являющаяся вектором, может быть доставлена с использованием липидной оболочки.In a certain embodiment, the non-vector form can be delivered using a lipid shell.
В определенном варианте осуществления форма, не являющаяся вектором, может быть доставлена с использованием экзосомы. Экзосома представляет собой эндогенную нановезикулу для переноса белка и РНК, которая может доставлять РНК в головной мозг и другой целевой орган.In a certain embodiment, the non-vector form can be delivered using an exosome. An exosome is an endogenous protein and RNA transport nanovesicle that can deliver RNA to the brain and other target organ.
В определенном варианте осуществления форма, не являющаяся вектором, может быть доставлена с использованием липосомы. Липосома представляет собой сферическую везикулярную структуру, которая состоит из одно- или многослойного ламеллярного липидного бислоя, окружающего внутренние водные компартменты, и наружного липофильного фосфолипидного бислоя, который является относительно непрозрачным. Хотя липосома может быть изготовлена из нескольких различных типов липидов, фосфолипиды наиболее широко используются для получения липосомы в качестве носителя лекарственного средства.In a certain embodiment, the non-vector form can be delivered using a liposome. A liposome is a spherical vesicular structure that consists of a single or multilayer lamellar lipid bilayer surrounding an internal aqueous compartment and an outer lipophilic phospholipid bilayer that is relatively opaque. Although a liposome can be made from several different types of lipids, phospholipids are the most widely used to prepare liposomes as drug carriers.
Могут быть включены другие добавки.Other additives may be included.
ii) Доставка в форме пептида, полипептида или белка.ii) Delivery in the form of a peptide, polypeptide or protein.
Редактирующий белок в форме пептида, полипептида или белка может быть доставлен субъекту или введен в субъект с помощью известного из уровня техники способа.The editing protein, in the form of a peptide, polypeptide or protein, can be delivered to or introduced into a subject using a method known in the art.
Пептидная, полипептидная или белковая формы могут быть доставлены субъекту или введены в субъекта с помощью электропорации, микроинъекции, временных компрессии или сжимания клетки (например, как описано в литературе [Lee, et al. (2012) Nano Lett., 12, 6322-6327]), опосредованной липидами трансфекции, наночастиц, липосомы, опосредованной пептидом доставки или их комбинации.The peptide, polypeptide, or protein forms may be delivered to or introduced into a subject by electroporation, microinjection, transient compression, or cell compression (e.g., as described in the literature [Lee, et al. (2012) Nano Lett., 12, 6322-6327 ]), lipid-mediated transfection, nanoparticles, liposomes, peptide-mediated delivery, or combinations thereof.
Пептид, полипептид или белок могут быть доставлены с последовательностью нуклеиновой кислоты, кодирующей направляющую нуклеиновую кислоту.The peptide, polypeptide or protein can be delivered with a nucleic acid sequence encoding a guide nucleic acid.
В одном примере перенос посредством электропорации может быть выполнен путем смешивания клеток, в которые будет введен редактирующий белок с направляющей нуклеиновой кислотой или без нее, в картридже, камере или кювете и путем приложения к клеткам электрического стимула с заданными продолжительностью и амплитудой.In one example, transfer by electroporation can be accomplished by mixing the cells to which the editing protein will be introduced, with or without a targeting nucleic acid, in a cartridge, chamber, or cuvette and by applying an electrical stimulus of a specified duration and amplitude to the cells.
iii) Доставка в форме смеси нуклеиновая кислота-белок.iii) Delivery in the form of a nucleic acid-protein mixture.
Направляющая нуклеиновая кислота и редактирующий белок могут быть доставлены субъекту или введены в субъекта в форме комплекса направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок.The guide nucleic acid and editing protein can be delivered to or introduced into the subject in the form of a guide nucleic acid-editing protein complex.
Например, направляющая нуклеиновая кислота может представлять собой ДНК, РНК или их комбинацию. Редактирующий белок может представлять собой пептид, полипептид или белок.For example, the guide nucleic acid may be DNA, RNA, or a combination thereof. The editing protein may be a peptide, polypeptide or protein.
- 68 046169- 68 046169
В одном примере направляющая нуклеиновая кислота и редактирующий белок могут быть доставлены субъекту или введены в субъекта в форме комплекса направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок, содержащего направляющую нуклеиновую кислоту типа РНК и редактирующий белок типа белка, то есть рибонуклеопротеина (RNP).In one example, the guide nucleic acid and editing protein may be delivered to or introduced into a subject in the form of a guide nucleic acid-editing protein complex comprising a guide nucleic acid such as RNA and an editing protein such as a ribonucleoprotein (RNP).
В соответствии с настоящим изобретением в качестве варианта осуществления способа доставки направляющей нуклеиновой кислоты и/или редактирующего белка в субъект ниже будет описана доставка gRNA, фермента CRISPR или комплекса gRNA-фермент CRISPR.In accordance with the present invention, as an embodiment of a method for delivering a guide nucleic acid and/or editing protein to a subject, delivery of a gRNA, a CRISPR enzyme, or a gRNA-CRISPR enzyme complex will be described below.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения последовательность нуклеиновой кислоты, кодирующая gRNA и/или фермент CRISPR, будет доставлена субъекту или введена в субъекта с использованием вектора.In one embodiment of the present invention, a nucleic acid sequence encoding a gRNA and/or a CRISPR enzyme will be delivered to or introduced into a subject using a vector.
Вектор может включать последовательность нуклеиновой кислоты, кодирующую gRNA и/или фермент CRISPR.The vector may include a nucleic acid sequence encoding a gRNA and/or a CRISPR enzyme.
Например, вектор может одновременно включать последовательности нуклеиновой кислоты, кодирующие gRNA и фермент CRISPR.For example, the vector may simultaneously include nucleic acid sequences encoding a gRNA and a CRISPR enzyme.
Например, вектор может включать последовательность нуклеиновой кислоты, кодирующую gRNA.For example, the vector may include a nucleic acid sequence encoding a gRNA.
В одном примере домены, содержащиеся в gRNA, могут содержаться в одном векторе, или их можно разделить, а затем встроить в разные векторы.In one example, the domains contained in the gRNA may be contained in a single vector, or they may be separated and then inserted into different vectors.
Например, вектор может включать последовательность нуклеиновой кислоты, кодирующую фермент CRISPR.For example, the vector may include a nucleic acid sequence encoding a CRISPR enzyme.
В одном примере в случае фермента CRISPR последовательности нуклеиновой кислоты, кодирующей фермент CRISPR, могут содержаться в одном векторе, или их можно разделить, а затем встроить в несколько векторов.In one example, in the case of a CRISPR enzyme, the nucleic acid sequences encoding the CRISPR enzyme may be contained in a single vector, or they may be separated and then inserted into multiple vectors.
Вектор может включать один или более регуляторных/контрольных компонентов.The vector may include one or more regulatory/control components.
В данном случае регуляторные/контрольные компоненты могут включать промотор, энхансер, интрон, сигнал полиаденилирования, консенсусную последовательность.In this case, regulatory/control components may include a promoter, enhancer, intron, polyadenylation signal, consensus sequence.
Козак, сайт внутренней посадки рибосомы (IRES), акцептор сплайсинга и/или последовательность 2А.Kozak, internal ribosome entry site (IRES), splice acceptor and/or 2A sequence.
Промотор может представлять собой промотор, распознаваемый РНК-полимеразой II. Промотор может представлять собой промотор, распознаваемый РНК-полимеразой III. Промотор может представлять собой индуцируемый промотор. Промотор может представлять собой специфический для субъекта промотор. Промотор может представлять собой вирусный или невирусный промотор.The promoter may be a promoter recognized by RNA polymerase II. The promoter may be a promoter recognized by RNA polymerase III. The promoter may be an inducible promoter. The promoter may be a subject-specific promoter. The promoter may be a viral or non-viral promoter.
В случае промотора может использоваться подходящий промотор в соответствии с контрольным участком (то есть последовательностью нуклеиновой кислоты, кодирующей gRNA и/или фермент CRISPR).In the case of a promoter, a suitable promoter may be used in accordance with the control region (ie the nucleic acid sequence encoding the gRNA and/or the CRISPR enzyme).
Например, промотор, применимый для gRNA, может представлять собой промотор H1, EF-1a, тРНК или U6. Например, промотор, применимый для фермента CRISPR, может представлять собой промотор CMV, EF-1a, EFS, MSCV, PGK или CAG.For example, a promoter useful for gRNA may be an H1, EF-1a, tRNA or U6 promoter. For example, a promoter useful for a CRISPR enzyme may be a CMV, EF-1a, EFS, MSCV, PGK, or CAG promoter.
Например, промотор, применимый для направляющей нуклеиновой кислоты и/или редактирующего белка, может представлять собой специфический для корня промотор экспрессии, специфический для семени промотор, индуцируемый во всем организме промотор экспрессии или специфический для листа или другой ткани промотор.For example, a promoter useful for a nucleic acid guide and/or editing protein may be a root-specific expression promoter, a seed-specific promoter, a whole-body inducible expression promoter, or a leaf or other tissue-specific promoter.
Вектор может представлять собой вирусный вектор или рекомбинантный вирусный вектор.The vector may be a viral vector or a recombinant viral vector.
Вирус может представлять собой ДНК-содержащий вирус или РНК-содержащий вирус.The virus may be a DNA virus or an RNA virus.
В данном случае ДНК-содержащий вирус может представлять собой вирус с двухнитевой ДНК (dsDNA) или вирус с однонитевой ДНК (ssDNA).Here, the DNA virus may be a double-stranded DNA virus (dsDNA) or a single-stranded DNA virus (ssDNA).
В данном случае РНК-содержащий вирус может представлять собой вирус с однонитевой РНК (ssRNA).In this case, the RNA virus may be a single-stranded RNA (ssRNA) virus.
Вирус может представлять собой вирус мозаики, ретровирус, лентивирус, аденовирус, аденоассоциированный вирус (AAV), вирус осповакцины, поксвирус или вирус простого герпеса, при этом настоящее изобретение не ограничивается ими.The virus may be a mosaic virus, a retrovirus, a lentivirus, an adenovirus, an adeno-associated virus (AAV), a vaccinia virus, a poxvirus, or a herpes simplex virus, but the present invention is not limited to them.
Как правило, вирус может инфицировать хозяина (например, клетки) с введением таким образом нуклеиновой кислоты, кодирующей генетическую информацию вируса у хозяина, или со вставкой нуклеиновой кислоты, кодирующей генетическую информацию, в геном хозяина. gRNA и/или фермент CRISPR могут быть введены в субъекта с использованием вируса, обладающего такой характеристикой. gRNA и/или фермент CRISPR, введенные с использованием вируса, могут временно экспрессироваться в субъекте (например, в клетках). В качестве альтернативы gRNA и/или фермент CRISPR, веденные с использованием вируса, могут постоянно экспрессироваться у субъекта (например, у клеток) на протяжении длительного периода времени (например, 1, 2 или 3 недели, 1, 2, 3, 6 или 9 месяцев, 1 или 2 года или постоянно).Typically, a virus can infect a host (eg, a cell) thereby introducing a nucleic acid encoding the genetic information of the virus into the host, or inserting a nucleic acid encoding the genetic information into the genome of the host. The gRNA and/or CRISPR enzyme can be introduced into a subject using a virus having such characteristics. The gRNA and/or CRISPR enzyme introduced using a virus can be transiently expressed in a subject (eg, cells). Alternatively, the gRNA and/or CRISPR enzyme introduced using a virus may be continuously expressed in a subject (e.g., cells) over an extended period of time (e.g., 1, 2, or 3 weeks, 1, 2, 3, 6, or 9 months, 1 or 2 years or permanently).
Пакующая способность вируса может варьировать от по меньшей мере 2 т.п. до 50 т.п. в соответствии с типом вируса. В зависимости от такой пакующей способности может быть сконструирован вирусный вектор, включающий только gRNA или фермент CRISPR, или вирусный вектор, включающий иThe packaging capacity of the virus can vary from at least 2 kb. up to 50 tp. according to the type of virus. Depending on this packaging ability, a viral vector including only gRNA or the CRISPR enzyme, or a viral vector including both
- 69 046169 gRNA, и фермент CRISPR. В качестве альтернативы может быть сконструирован вирусный вектор, включающий gRNA, фермент CRISPR и дополнительные компоненты.- 69 046169 gRNA, and the CRISPR enzyme. Alternatively, a viral vector can be constructed that includes the gRNA, the CRISPR enzyme, and additional components.
В одном примере последовательность нуклеиновой кислоты, кодирующая gRNA и/или фермент CRISPR, может быть доставлена или введена с помощью рекомбинантного вируса мозаики.In one example, a nucleic acid sequence encoding a gRNA and/or a CRISPR enzyme can be delivered or introduced using a recombinant mosaic virus.
В качестве другого примера последовательность нуклеиновой кислоты, кодирующая gRNA и/или фермент CRISPR, может быть доставлена или введена с помощью рекомбинантного аденовируса.As another example, a nucleic acid sequence encoding a gRNA and/or a CRISPR enzyme can be delivered or introduced using a recombinant adenovirus.
В качестве следующего примера последовательность нуклеиновой кислоты, кодирующая gRNA и/или фермент CRISPR, может быть доставлена или введена с помощью рекомбинантного AAV.As a further example, a nucleic acid sequence encoding a gRNA and/or a CRISPR enzyme can be delivered or introduced using recombinant AAV.
В качестве другого примера последовательность нуклеиновой кислоты, кодирующая gRNA и/или фермент CRISPR, может быть доставлена или введена с помощью одного или более гибридов гибридных вирусов, например, вирусов, описанных в настоящем документе.As another example, a nucleic acid sequence encoding a gRNA and/or a CRISPR enzyme can be delivered or introduced using one or more hybrid virus hybrids, such as the viruses described herein.
Вектор может быть включен в бактерию и введен в субъект.The vector can be incorporated into a bacterium and introduced into a subject.
В данном случае вектор может быть включен в Agrobacterium и введен в субъект, при этом настоящее изобретение не ограничивается этим.In this case, the vector can be included in Agrobacterium and introduced into the subject, but the present invention is not limited to this.
В качестве примера вектор, включающий последовательность нуклеиновой кислоты(нуклеиновых кислот), кодирующую gRNA и/или фермент CRISPR, может быть включен в Agrobacterium и введен в растительный организм.As an example, a vector comprising a nucleic acid sequence(s) encoding a gRNA and/or a CRISPR enzyme can be incorporated into Agrobacterium and introduced into a plant organism.
В одном иллюстративном варианте осуществления настоящего изобретения комплекс gRNAфермент CRISPR может быть доставлен субъекту или введен в субъект.In one illustrative embodiment of the present invention, the gRNA CRISPR enzyme complex can be delivered to or introduced into a subject.
Например, gRNA может присутствовать в форме ДНК, РНК или их комбинации. Фермент CRISPR может присутствовать в форме пептида, полипептида или белка.For example, gRNA may be present in the form of DNA, RNA, or a combination thereof. The CRISPR enzyme may be present in the form of a peptide, polypeptide or protein.
В одном примере gRNA и фермент CRISPR могут быть доставлены субъекту или введены в субъекта в форме комплекса gRNA-фермент CRISPR, включающего gRNA типа РНК и CRISPR типа белка, то есть рибонуклеопротеина (RNP).In one example, the gRNA and the CRISPR enzyme may be delivered to or introduced into a subject in the form of a gRNA-CRISPR enzyme complex comprising a gRNA-type RNA and a CRISPR-type protein, i.e., a ribonucleoprotein (RNP).
Комплекс gRNA-фермент CRISPR может быть доставлен субъекту или введен в субъект с помощью электропорации, микроинъекции, временных компрессии или сжимания клетки (например, как описано в литературном источнике [Lee, et al. (2012) Nano Lett., 12, 6322-6327]), опосредованной липидами трансфекции, наночастиц, липосомы, опосредованной пептидом доставки или их комбинации.The gRNA-CRISPR enzyme complex can be delivered to or introduced into a subject by electroporation, microinjection, transient compression, or cell compression (e.g., as described in the literature [Lee, et al. (2012) Nano Lett., 12, 6322-6327 ]), lipid-mediated transfection, nanoparticles, liposomes, peptide-mediated delivery, or combinations thereof.
8. Трансформант.8. Transformant.
Термин трансформант относится к организму, в который вводят направляющую нуклеиновую кислоту, редактирующий белок или комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок, к организму, в котором экспрессируются направляющая нуклеиновая кислота, редактирующий белок или комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок, или к пробе или образцу, полученным из организма.The term transformant refers to the organism into which the guide nucleic acid, editing protein, or guide nucleic acid-editing protein complex is introduced, the organism into which the guide nucleic acid, editing protein, or guide nucleic acid-editing protein complex is expressed, or to a sample or specimen obtained from the body.
Трансформант может представлять собой организм, в который вводят направляющую нуклеиновую кислоту, редактирующий белок или комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок в форме ДНК, РНК или их комбинации.The transformant may be an organism into which a guide nucleic acid, an editing protein, or a guide nucleic acid-editing protein complex in the form of DNA, RNA, or a combination thereof is introduced.
Например, трансформант может представлять собой организм, в который введен вектор, включающий последовательность нуклеиновой кислоты, кодирующую направляющую нуклеиновую кислоту и/или редактирующий белок. В данном случае вектор может представлять собой вектор, не являющийся вирусом, вирусный вектор или рекомбинантный вирусный вектор.For example, the transformant may be an organism into which a vector has been introduced comprising a nucleic acid sequence encoding a guide nucleic acid and/or an editing protein. Here, the vector may be a non-viral vector, a viral vector or a recombinant viral vector.
В качестве другого примера трансформант может представлять собой организм, в который введена последовательность нуклеиновой кислоты, кодирующая направляющую нуклеиновую кислоту и/или редактирующий белок, в форме, не являющейся вектором. В данном случае форма, не являющаяся вектором, может представлять собой голую ДНК, комплекс ДНК, мРНК или их комбинацию.As another example, a transformant may be an organism into which a nucleic acid sequence encoding a guide nucleic acid and/or an editing protein has been introduced in a non-vector form. In this case, the non-vector form may be naked DNA, complex DNA, mRNA, or a combination thereof.
Трансформант может представлять собой организм, в который введены направляющая нуклеиновая кислота, редактирующий белок или комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок в форме пептида, полипептида или белка.The transformant may be an organism into which a guide nucleic acid, an editing protein, or a guide nucleic acid-editing protein complex in the form of a peptide, polypeptide, or protein has been introduced.
Трансформант может представлять собой организм, в который введены направляющая нуклеиновая кислота, редактирующий белок или комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок в форме ДНК, РНК, пептида, полипептида, белка или их комбинации.The transformant may be an organism into which a guide nucleic acid, an editing protein, or a guide nucleic acid-editing protein complex has been introduced in the form of DNA, RNA, peptide, polypeptide, protein, or a combination thereof.
Например, трансформант может представлять собой организм, в который введен комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок, включающий направляющую нуклеиновую кислоту типа РНК и редактирующий белок типа белка.For example, the transformant may be an organism into which a guide nucleic acid-editing protein complex has been introduced, comprising an RNA-type guide nucleic acid and a protein-type editing protein.
Трансформант может представлять собой организм, включающий целевые нуклеиновую кислоту, ген, хромосому или белок комплекса направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок.The transformant may be an organism comprising a target nucleic acid, gene, chromosome, or guide nucleic acid-editing protein complex protein.
Организм может представлять собой клетки, ткань или растение.An organism may be a cell, tissue, or plant.
Клетки могут представлять собой прокариотические клетки или эукариотические клетки.The cells may be prokaryotic cells or eukaryotic cells.
Эукариотические клетки могут представлять собой клетки растения, при этом настоящее изобретение не ограничивается ими.Eukaryotic cells may be plant cells, but the present invention is not limited to them.
Ткань может представлять собой ткань растительного организма, такую как корень, стебель, лист, цветок, плод или каллюс и т.п., и т.д.The tissue may be tissue of a plant organism such as a root, stem, leaf, flower, fruit or callus, etc., etc.
- 70 046169- 70 046169
Трансформант может представлять собой растительный организм, в который введены или в котором экспрессируются направляющая нуклеиновая кислота, редактирующий белок или комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок, или пробу или образец, полученные из растительного организма.The transformant may be a plant organism into which a guide nucleic acid, an editing protein, or a guide nucleic acid-editing protein complex has been introduced or expressed, or a probe or sample derived from a plant organism.
Проба или образец могут представлять собой корень, стебель, лист, цветок, плод, каллюс или их клетки.The sample or sample may be a root, stem, leaf, flower, fruit, callus or cells thereof.
Применение.Application.
Один типичный вариант осуществления настоящего изобретения относится к применению композиции для искусственной манипуляции с ассоциированным с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактором у субъекта, такого как растение, к растительному организму, в котором содержание специфической ненасыщенной жирной кислоты контролируется ассоциированным с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактором, подвергнутым искусственной манипуляции, или к переработанному продукту с его применением.One exemplary embodiment of the present invention relates to the use of a composition for artificially manipulating an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor in a subject, such as a plant, to a plant organism in which the content of a specific unsaturated fatty acid is controlled by an artificially manipulated unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor. manipulation, or to a processed product using it.
Специфические ненасыщенные жирные кислоты Соя (Glycine max L.).Specific unsaturated fatty acids Soybean (Glycine max L.).
Соя является наиболее широко культивируемой культурой в мире и дает растительное масло и белки наивысшего качества в контексте производства и использования. Технология трансформации широко используется для улучшения генетических характеристик различных эффективных генов в сое. Трансгенный растительный организм сои был сконструирован с использованием системы для трансформации с использованием основанного на Agrobacterium способа семядольных узлов (CN) (Hinchee et al., 1988, Nat. Biotechnol., Vol. 6, 915-922), и недавно система для получения стабильного трансформанта была улучшена с использованием эксплантатов с половиной семени (Paz et al., 2006, Plant Cell Rep., Vol. 25, 206-213). Более того, нанесение раны на целевой участок с использованием смешанного использования тиольного соединения, концентрата Agrobacterium и разрушения ультразвуком привело к положительному улучшению эффективности трансформации (Meurer et al., 1998, Plant Cell Rep., Vol. 18, 180-186; Olhoft et al., 2003, Planta, Vol. 216, 723-735; Kim et al., 2013, Plant Biotechnol Rep., Vol. 7, 425-433; Kim et al., 2016, Plant Biotechnol Rep., Vol. 10, 257-267).Soybean is the most widely cultivated crop in the world and produces vegetable oils and proteins of the highest quality in terms of production and use. Transformation technology is widely used to improve the genetic characteristics of various effective genes in soybean. A transgenic soybean plant organism was constructed using a system for transformation using the Agrobacterium-based cotyledon node (CN) method (Hinchee et al., 1988, Nat. Biotechnol., Vol. 6, 915-922), and recently a system for producing a stable transformant was improved using half-seed explants (Paz et al., 2006, Plant Cell Rep., Vol. 25, 206-213). Moreover, wounding the target site using a mixed use of thiol compound, Agrobacterium concentrate and sonication resulted in a positive improvement in transformation efficiency (Meurer et al., 1998, Plant Cell Rep., Vol. 18, 180-186; Olhoft et al. ., 2003, Planta, Vol. 216, 723-735; Kim et al., 2013, Plant Biotechnol Rep., Vol. 7, 425-433; Kim et al., 2016, Plant Biotechnol Rep., Vol. 10, 257-267).
Соя содержит приблизительно 20% жира в общем составе, а жир состоит из жирных кислот. Жирные кислоты состоят из насыщенных жирных кислот и ненасыщенных жирных кислот. Ненасыщенные жирные кислоты состоят из олеиновой кислоты, линолевой кислоты и α-линоленовой кислоты. Среди них α-линоленовая кислота представляет собой растительную омега-3 жирную кислоту, которая, как известно, ингибирует рост раковых клеток, предотвращает сердечно-сосудистые заболевания, тормозит воспаление и свертываемость крови и расщепляет жир. Линолевая кислота представляет собой омега-6 жирную кислоту, которая, как известно, стимулирует рост раковых клеток, снижает кровяное давление, вызывает воспаление и тромбоз и способствует накоплению жира в отличие от α-линоленовой кислоты.Soy contains approximately 20% total fat, and the fat is made up of fatty acids. Fatty acids consist of saturated fatty acids and unsaturated fatty acids. Unsaturated fatty acids consist of oleic acid, linoleic acid and α-linolenic acid. Among them, α-linolenic acid is a plant-based omega-3 fatty acid that is known to inhibit the growth of cancer cells, prevent cardiovascular disease, inhibit inflammation and blood clotting, and break down fat. Linoleic acid is an omega-6 fatty acid that is known to stimulate cancer cell growth, lower blood pressure, cause inflammation and thrombosis, and promote fat storage in a way that α-linolenic acid does not.
Сообщалось, что низкое соотношение омега-6/омега-3 в жирах приводит к торможению развития вышеупомянутых заболеваний. В ряде примеров, если соотношение составляет 4:1, то профилактика сердечно-сосудистых заболеваний может быть превосходной, и кровообращение может улучшаться, если соотношение составляет 2-3:1, а воспаление при ревматоидном артрите может тормозиться, при этом известно, что идеальное соотношение составляет 2-1:1. Соевое масло содержит 54% омега-6 жирных кислот и 8% омега-3 жирных кислот, а соотношение двух жирных кислот является очень высоким 6-7:1.A low omega-6/omega-3 fat ratio has been reported to inhibit the development of the above-mentioned diseases. In some examples, if the ratio is 4:1, then the prevention of cardiovascular disease can be excellent, and blood circulation can be improved if the ratio is 2-3:1, and inflammation in rheumatoid arthritis can be inhibited, while it is known that the ideal ratio is 2-1:1. Soybean oil contains 54% omega-6 fatty acids and 8% omega-3 fatty acids, and the ratio of the two fatty acids is a very high 6-7:1.
В метаболизме ненасыщенных жирных кислот сои было известно, что ген FAD2 служит для превращения олеиновой кислоты в линолевую кислоту, а ген FAD3 служит для превращения линолевой кислоты в α-линоленовую кислоту. Сообщалось об изменениях содержания олеиновой и линолевой кислот в метаболизме жирных кислот в результате мутации гена FAD2. Когда происходит мутация в гене FAD2, содержание олеиновой кислоты увеличивается, а содержание линолевой кислоты уменьшается, поэтому соотношение линолевой кислоты и α-линоленовой кислоте корректируется, но при этом существует ограничение в определении удовлетворительного соотношения 4:1 или меньше. Следовательно, необходимо контролировать содержание олеиновой кислоты и линолевой кислоты.In soybean unsaturated fatty acid metabolism, it was known that the FAD2 gene serves to convert oleic acid to linoleic acid, and the FAD3 gene serves to convert linoleic acid to α-linolenic acid. Alterations in oleic and linoleic acids in fatty acid metabolism have been reported as a result of mutation of the FAD2 gene. When a mutation occurs in the FAD2 gene, the oleic acid content increases and the linoleic acid content decreases, so the ratio of linoleic acid to α-linolenic acid is adjusted, but there is a limitation in determining a satisfactory ratio of 4:1 or less. Therefore, it is necessary to control the content of oleic acid and linoleic acid.
Специфические ненасыщенные жирные кислоты.Specific unsaturated fatty acids.
В одном иллюстративном варианте осуществления настоящего изобретения может быть представлен растительный организм с повышенным содержанием специфической ненасыщенной жирной кислоты или переработанный продукт с его использованием.In one exemplary embodiment of the present invention, a plant organism enriched in a specific unsaturated fatty acid or a processed product thereof may be provided.
В данном случае специфическая ненасыщенная жирная кислота может представлять собой C824:D1 ненасыщенную жирную кислоту.In this case, the specific unsaturated fatty acid may be a C824:D1 unsaturated fatty acid.
Специфическая ненасыщенная жирная кислота может представлять собой C16-22:D1 ненасыщенную жирную кислоту.The specific unsaturated fatty acid may be a C16-22:D1 unsaturated fatty acid.
Специфическая ненасыщенная жирная кислота может представлять собой C18:D1 ненасыщенную жирную кислоту.The specific unsaturated fatty acid may be a C18:D1 unsaturated fatty acid.
Специфическая ненасыщенная жирная кислота может представлять собой олеиновую кислоту.The specific unsaturated fatty acid may be oleic acid.
В качестве альтернативы специфическая ненасыщенная жирная кислота может представлять собой ненасыщенную жирную кислоту, полученную путем удаления одной двойной связи из C8-24:D2 ненаAlternatively, the specific unsaturated fatty acid may be an unsaturated fatty acid obtained by removing one double bond from the C8-24:D2 unsaturated fatty acid.
- 71 046169 сыщенной жирной кислоты, специфическая ненасыщенная жирная кислота может представлять собой ненасыщенную жирную кислоту, полученную путем удаления одной двойной связи из C16-22:D2 ненасыщенной жирной кислоты, специфическая ненасыщенная жирная кислота может представлять собой ненасыщенную жирную кислоту, полученную путем удаления одной двойной связи из C18:D2 ненасыщенной жирной кислоты, и специфическая ненасыщенная жирная кислота может представлять собой ненасыщенную жирную кислоту, полученную путем удаления одной двойной связи из линолевой кислоты.- 71 046169 saturated fatty acid, the specific unsaturated fatty acid may be an unsaturated fatty acid obtained by removing one double bond from a C16-22:D2 unsaturated fatty acid, the specific unsaturated fatty acid may be an unsaturated fatty acid obtained by removing one double bond bonds from a C18:D2 unsaturated fatty acid, and the specific unsaturated fatty acid may be an unsaturated fatty acid obtained by removing one double bond from linoleic acid.
Другой типичный вариант осуществления настоящего изобретения относится к растительному организму со сниженным содержанием специфической ненасыщенной жирной кислоты или к переработанному продукту, полученному с его использованием.Another exemplary embodiment of the present invention relates to a plant organism with a reduced content of a specific unsaturated fatty acid or to a processed product obtained using it.
В данном случае специфическая ненасыщенная жирная кислота может представлять собой C824:D2 ненасыщенную жирную кислоту.In this case, the specific unsaturated fatty acid may be a C824:D2 unsaturated fatty acid.
Специфическая ненасыщенная жирная кислота может представлять собой C16-22:D2 ненасыщенную жирную кислоту.The specific unsaturated fatty acid may be a C16-22:D2 unsaturated fatty acid.
Специфическая ненасыщенная жирная кислота может представлять собой C18:D2 ненасыщенную жирную кислоту.The specific unsaturated fatty acid may be a C18:D2 unsaturated fatty acid.
Специфическая ненасыщенная жирная кислота может представлять собой линолевую кислоту.The specific unsaturated fatty acid may be linoleic acid.
В качестве альтернативы специфическая ненасыщенная жирная кислота может представлять собой ненасыщенную жирную кислоту, полученную путем образования одной двойной связи в C8-24:D1 ненасыщенной жирной кислоте, специфическая ненасыщенная жирная кислота может представлять собой ненасыщенную жирную кислоту, полученную путем образования одной двойной связи в C16-22:D1 ненасыщенной жирной кислоте, специфическая ненасыщенная жирная кислота может представлять собой ненасыщенную жирную кислоту, полученную путем образования одной двойной связи в C18:D1 ненасыщенной жирной кислоте, и специфическая ненасыщенная жирная кислота может представлять собой ненасыщенную жирную кислоту, полученную путем образования одной двойной связи в олеиновой кислоте.Alternatively, the specific unsaturated fatty acid may be an unsaturated fatty acid obtained by forming a single double bond in a C8-24:D1 unsaturated fatty acid, the specific unsaturated fatty acid may be an unsaturated fatty acid obtained by forming a single double bond in a C16- 22:D1 unsaturated fatty acid, the specific unsaturated fatty acid may be an unsaturated fatty acid obtained by forming one double bond in the C18:D1 unsaturated fatty acid, and the specific unsaturated fatty acid may be an unsaturated fatty acid obtained by forming one double bond in oleic acid.
В качестве альтернативы специфическая ненасыщенная жирная кислота может представлять собой ненасыщенную жирную кислоту, полученную путем удаления одной двойной связи из C8-24:D3 ненасыщенной жирной кислоты, специфическая ненасыщенная жирная кислота может представлять собой ненасыщенную жирную кислоту, полученную путем удаления одной двойной связи из C16-22:D3 ненасыщенной жирной кислоты, специфическая ненасыщенная жирная кислота может представлять собой ненасыщенную жирную кислоту, полученную путем удаления одной двойной связи из C18:D3 ненасыщенной жирной кислоты, и специфическая ненасыщенная жирная кислота может представлять собой ненасыщенную жирную кислоту, полученную путем удаления одной двойной связи из α-линоленовой кислоты.Alternatively, the specific unsaturated fatty acid may be an unsaturated fatty acid obtained by removing one double bond from a C8-24:D3 unsaturated fatty acid, the specific unsaturated fatty acid may be an unsaturated fatty acid obtained by removing one double bond from a C16- 22:D3 unsaturated fatty acid, the specific unsaturated fatty acid may be an unsaturated fatty acid obtained by removing one double bond from a C18:D3 unsaturated fatty acid, and the specific unsaturated fatty acid may be an unsaturated fatty acid obtained by removing one double bond from α-linolenic acid.
В одном варианте осуществления специфическая ненасыщенная жирная кислота может представлять собой C18:D1 ненасыщенную жирную кислоту или C18:D2 ненасыщенную жирную кислоту.In one embodiment, the specific unsaturated fatty acid may be a C18:D1 unsaturated fatty acid or a C18:D2 unsaturated fatty acid.
В одном варианте осуществления специфическая ненасыщенная жирная кислота может представлять собой олеиновую кислоту или линолевую кислоту.In one embodiment, the specific unsaturated fatty acid may be oleic acid or linoleic acid.
В другом иллюстративном варианте осуществления настоящее изобретение может относиться к применению системы для контроля дополнительного третьего механизма в организме, который вовлечен в различные функции специфического фактора, функция которого подвергнута искусственной модификации (например, гена, известного как ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор).In another illustrative embodiment, the present invention may relate to the use of a system for controlling an additional third mechanism in the body that is involved in various functions of a specific factor whose function has been artificially modified (eg, a gene known as unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor).
Например, специфический фактор, функция которого подвергнута искусственной модификации, может представлять собой один или более генов, выбранных из гена FAD2, гена FAD3, гена FAD6, гена FAD7 и гена FAD8.For example, the specific factor whose function is artificially modified may be one or more genes selected from the FAD2 gene, the FAD3 gene, the FAD6 gene, the FAD7 gene, and the FAD8 gene.
Третий механизм может представлять собой механизм в растительном организме, отличный от биосинтеза ненасыщенной жирной кислоты, вовлеченный в эти гены.The third mechanism may be a plant mechanism other than unsaturated fatty acid biosynthesis involved in these genes.
Композиция, предназначенная для контроля ненасыщенной жирной кислоты.Composition intended for control of unsaturated fatty acid.
Один типичный вариант осуществления настоящего изобретения относится к композиции, используемой для контроля содержания ненасыщенной жирной кислоты в растении с использованием ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора, подвергнутого искусственной манипуляции.One exemplary embodiment of the present invention relates to a composition used to control the unsaturated fatty acid content of a plant using an artificially manipulated unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor.
Композиция может содержать ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, подвергнутый искусственной манипуляции, или композицию, предназначенную для манипуляции, которая способна подвергать искусственной манипуляции ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор.The composition may comprise an artificially manipulable unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor, or a manipulable composition that is capable of artificially manipulating an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor.
В одном иллюстративном варианте осуществления композиция может содержать ассоциированный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор, то есть ген и/или белок.In one illustrative embodiment, the composition may contain an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor, that is, a gene and/or protein.
В одном иллюстративном варианте осуществления композиция может включать композицию, предназначенную для манипуляции, которая может подвергать искусственной манипуляции ассоциироIn one illustrative embodiment, the composition may include a manipulable composition that may artificially manipulate associated
- 72 046169 ванный с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактор.- 72 046169 bath with biosynthesis of unsaturated fatty acids factor.
Композиция, предназначенная для манипуляции, может содержать комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок.The composition intended for manipulation may contain a guide nucleic acid-editing protein complex.
Композиция, предназначенная для манипуляции, может включать направляющую нуклеиновую кислоту и/или редактирующий белок.The composition to be manipulated may include a guide nucleic acid and/or an editing protein.
Композиция, предназначенная для манипуляции, может включать нуклеиновую кислоту, кодирующую направляющую нуклеиновую кислоту и/или редактирующий белок.The composition to be manipulated may include a nucleic acid encoding a guide nucleic acid and/or an editing protein.
Композиция, предназначенная для манипуляции, может включать вирус, содержащий нуклеиновую кислоту, кодирующую направляющую нуклеиновую кислоту и/или редактирующий белок.The composition to be manipulated may include a virus containing a nucleic acid encoding a guide nucleic acid and/or an editing protein.
В другом иллюстративном варианте осуществления композиция может дополнительно включать дополнительный элемент.In another illustrative embodiment, the composition may further include an additional element.
Дополнительный фактор может включать подходящий носитель для его переноса в растительный организм субъекта.The additional factor may include a suitable carrier for its transfer into the plant body of the subject.
В иллюстративном варианте осуществления композиция может включать продукт экспрессии ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора, который подвергают манипуляции с достижением такого количества, которое достаточно для повышения или снижения содержания специфической ненасыщенной жирной кислоты.In an illustrative embodiment, the composition may include an expression product of an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor that is manipulated to an amount sufficient to increase or decrease the content of the specific unsaturated fatty acid.
Термин количество, достаточное для повышения или снижения содержания специфической ненасыщенной жирной кислоты означает эффективное количество, необходимое для повышения или снижения содержания специфической ненасыщенной жирной кислоты.The term "amount sufficient to increase or decrease the content of a specific unsaturated fatty acid" means an effective amount necessary to increase or decrease the content of a specific unsaturated fatty acid.
В одном иллюстративном варианте осуществления настоящее изобретение может относиться к следующим композициям, предназначенным для контроля ненасыщенной жирной кислоты:In one illustrative embodiment, the present invention may relate to the following compositions for the control of unsaturated fatty acid:
к композиции, предназначенной для контроля содержания специфической ненасыщенной жирной кислоты, которая включает направляющую нуклеиновую кислоту, способную образовывать комплементарную связь независимо с одной или несколькими целевыми последовательностями в последовательности нуклеиновой кислоты одного или более генов, выбранных из группы, состоящей из гена FAD2, гена FAD3, гена FAD6, гена FAD7 и гена FAD8, или кодирующей его последовательности нуклеиновой кислоты, и к редактирующему белку или кодирующей его последовательности нуклеиновой кислоты;to a composition intended to control the content of a specific unsaturated fatty acid, which includes a targeting nucleic acid capable of forming a complementary bond independently with one or more target sequences in the nucleic acid sequence of one or more genes selected from the group consisting of a FAD2 gene, a FAD3 gene, the FAD6 gene, the FAD7 gene and the FAD8 gene, or a nucleic acid sequence encoding it, and to an editing protein or a nucleic acid sequence encoding it;
к композиции, предназначенной для контроля содержания специфической ненасыщенной жирной кислоты, которая включает направляющую нуклеиновую кислоту, способную образовывать комплементарную связь независимо с целевой последовательностью одного или более генов, выбранных из группы, состоящей из гена FAD2, гена FAD3, гена FAD6, гена FAD7 и гена FAD8, или кодирующей его последовательности нуклеиновой кислоты, и к редактирующему белку или кодирующей его последовательности нуклеиновой кислоты; и к композиции, предназначенной для контроля содержания специфической ненасыщенной жирной кислоты, которая включает комплекс, образованный направляющей нуклеиновой кислотой, способной независимо образовывать комплементарную связь с целевой последовательностью одного или более генов, выбранных из группы, состоящей из гена FAD2, гена FAD3, гена FAD6, гена FAD7 и гена FAD8, или кодирующей его последовательности нуклеиновой кислоты и редактирующему белку.to a composition intended for controlling the content of a specific unsaturated fatty acid, which includes a guide nucleic acid capable of forming a complementary bond independently with the target sequence of one or more genes selected from the group consisting of the FAD2 gene, the FAD3 gene, the FAD6 gene, the FAD7 gene and the FAD8, or a nucleic acid sequence encoding it, and an editing protein or nucleic acid sequence encoding it; and a composition for controlling the content of a specific unsaturated fatty acid, which includes a complex formed by a guide nucleic acid capable of independently forming a complementary bond with the target sequence of one or more genes selected from the group consisting of a FAD2 gene, a FAD3 gene, a FAD6 gene, the FAD7 gene and the FAD8 gene, or the nucleic acid sequence encoding it and the editing protein.
В данном случае направляющая нуклеиновая кислота или кодирующая ее последовательность нуклеиновой кислоты и последовательность нуклеиновой кислоты, кодирующая редактирующий белок, могут присутствовать в форме одного или более векторов. Они могут присутствовать в форме гомологичного или гетерологичного вектора.Here, the guide nucleic acid or the nucleic acid sequence encoding it and the nucleic acid sequence encoding the editing protein may be present in the form of one or more vectors. They may be present in the form of a homologous or heterologous vector.
Способ контроля ненасыщенной жирной кислоты.Method for controlling unsaturated fatty acid.
В другом иллюстративном варианте осуществления по настоящему изобретению в настоящем изобретении представлен способ контроля содержания ненасыщенной жирной кислоты, который предусматривает получение вышеописанной композиции и введение эффективного количества композиции в целевой растительный организм.In another illustrative embodiment of the present invention, the present invention provides a method for controlling unsaturated fatty acid content, which comprises preparing the above-described composition and administering an effective amount of the composition to a target plant organism.
Манипуляция с геном.Gene manipulation.
Может быть использован способ контроля содержания ненасыщенной жирной кислоты путем осуществления манипуляции с геном организма. Такой способ контроля может предусматривать введение композиции, предназначенной для генетической манипуляции, в растительный организм с целью осуществления манипуляции с геном растительного организма.A method of controlling the unsaturated fatty acid content by manipulating a gene of the organism may be used. Such a control method may involve introducing a composition intended for genetic manipulation into a plant organism for the purpose of manipulating a gene of the plant organism.
Композиция, предназначенная для генетической манипуляции, может содержать комплекс направляющая нуклеиновая кислота - редактирующий белок.A composition intended for genetic manipulation may contain a guide nucleic acid-editing protein complex.
Композиция, предназначенная для генетической манипуляции, может быть введена в определенный тип растения.A composition intended for genetic manipulation may be introduced into a specific type of plant.
В данном случае определенный тип растения может представлять собой семя, но при этом настоящее изобретение не ограничивается им.In this case, the particular type of plant may be a seed, but the present invention is not limited to it.
В одном аспекте настоящее изобретение может относиться к способу модификации целевого полинуклеотида в клетках растения.In one aspect, the present invention may relate to a method for modifying a target polynucleotide in plant cells.
- 73 046169- 73 046169
В одном иллюстративном варианте осуществления способ предусматривает получение клеток или популяции клеток из растения в качестве образца и модификацию клеток или популяции клеток. Культивирование может быть выполнено на любой стадии вне растительного организма. Клетку или клетки можно повторно вводить в растение.In one illustrative embodiment, the method involves obtaining cells or a population of cells from a plant as a sample and modifying the cells or population of cells. Cultivation can be performed at any stage outside the plant organism. The cell or cells can be reintroduced into the plant.
Кроме того, в другом иллюстративном варианте осуществления настоящее изобретение может относиться к способу искусственной манипуляции с клетками, который предусматривает:Additionally, in another exemplary embodiment, the present invention may relate to a method for artificially manipulating cells that includes:
введение (а) направляющей нуклеиновой кислоты, способной образовывать комплементарную связь с каждой из целевых последовательностей одного или более генов, выбранных из группы, состоящей из гена FAD2, гена FAD3, гена FAD6, гена FAD7 и гена FAD8, или кодирующей его последовательности нуклеиновой кислоты; и (b) редактирующего белка, включающего один или более белков, выбранных из группы, состоящей из белка Cas9, полученного из Streptococcus pyogenes, белка Cas9, полученного из Campylobacter jejuni, белка Cas9, полученного из Streptococcus thermophilus, белка Cas9, полученного из Staphylococcus aureus, белка Cas9, полученного из Neisseria meningitidis, и белка Cpf1, или кодирующей его последовательности нуклеиновой кислоты, в растительные клетки.introducing (a) a guide nucleic acid capable of forming a complementary bond with each of the target sequences of one or more genes selected from the group consisting of the FAD2 gene, the FAD3 gene, the FAD6 gene, the FAD7 gene and the FAD8 gene, or a nucleic acid sequence encoding the same; and (b) an editing protein comprising one or more proteins selected from the group consisting of a Cas9 protein derived from Streptococcus pyogenes, a Cas9 protein derived from Campylobacter jejuni, a Cas9 protein derived from Streptococcus thermophilus, a Cas9 protein derived from Staphylococcus aureus , the Neisseria meningitidis-derived Cas9 protein, and the Cpf1 protein, or a nucleic acid sequence encoding it, into plant cells.
Направляющая нуклеиновая кислота и редактирующий белок могут присутствовать в одном или более векторах в форме последовательности нуклеиновой кислоты или в комплексе комбинации направляющей нуклеиновой кислоты и редактирующего белка.The guide nucleic acid and editing protein may be present in one or more vectors in the form of a nucleic acid sequence or as a complex of a combination of guide nucleic acid and editing protein.
К методике вышеописанного раздела 7. Доставка можно обращаться перед стадией введения.The methodology of Section 7. Delivery described above can be addressed before the administration stage.
Например, стадия введения может осуществляться с помощью одного или более способов, выбранных из генной пушки, электропорации, липосом, плазмид, вирусных векторов, наночастиц и способа слияния белка с доменом транслокации белка (PTD).For example, the introduction step can be carried out using one or more methods selected from a gene gun, electroporation, liposomes, plasmids, viral vectors, nanoparticles and a protein translocation domain (PTD) fusion method.
Например, вирусный вектор может представлять собой один или более, выбранный из группы, состоящей из вируса мозаики, ретровируса, лентивируса, аденовируса, аденоассоциированного вируса (AAV), вируса осповакцины, поксвируса и вируса простого герпеса.For example, the viral vector may be one or more selected from the group consisting of mosaic virus, retrovirus, lentivirus, adenovirus, adeno-associated virus (AAV), vaccinia virus, poxvirus, and herpes simplex virus.
Например, вектор может быть включен в агробактерии, а затем введен.For example, the vector can be incorporated into Agrobacterium and then introduced.
Если осуществляют искусственную манипуляцию с ассоциированным с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактором с использованием способов и композиций в соответствии с некоторыми иллюстративными вариантами осуществления по настоящему изобретению, то можно контролировать тип и/или содержание ненасыщенной жирной кислоты, например, повышать или снижать содержание специфической ненасыщенной жирной кислоты и/или изменять содержание специфической ненасыщенной жирной кислоты, а значит может быть получено растение, в котором содержание ненасыщенной жирной кислоты, полезной для здоровья человека, повышается, или содержание вредной ненасыщенной жирной кислоты снижается, и/или его переработанный продукт (пищевой продукт и т.д.).If an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor is artificially manipulated using methods and compositions in accordance with certain exemplary embodiments of the present invention, the type and/or content of the unsaturated fatty acid can be controlled, e.g., increasing or decreasing the content of a specific unsaturated fatty acid and/or change the content of a specific unsaturated fatty acid, which means a plant can be obtained in which the content of an unsaturated fatty acid beneficial to human health increases, or the content of harmful unsaturated fatty acid decreases, and/or its processed product (food product, etc.) .d.).
Дополнительные варианты применения.Additional application options.
В любом иллюстративном варианте осуществления по настоящему изобретению может быть представлен набор для получения композиции, предназначенной для контроля содержания ненасыщенной жирной кислоты, который включает композицию.In any illustrative embodiment of the present invention, a kit for preparing a composition for controlling unsaturated fatty acid content may be provided, which includes the composition.
Набор может быть получен с помощью традиционного способа получения, известного из уровня техники.The kit can be prepared using a conventional preparation method known in the art.
Набор может дополнительно включать выявляемую метку. Термин выявляемая метка относится к атому или молекуле, предназначенных для специфического выявления молекулы, содержащей метку, среди одинакового типа молекул без метки. Выявляемая метка может быть присоединена к антителу, специфически связывающемуся с белком или его фрагментом, к белку взаимодействия, лиганду, наночастицам или аптамеру. Выявляемая метка может включать радионуклид, флуорофор и фермент.The set may further include a detectable label. The term detectable label refers to an atom or molecule designed to specifically detect a molecule containing a label among the same type of molecules without a label. The detectable label may be attached to an antibody that specifically binds to the protein or fragment thereof, an interaction protein, a ligand, a nanoparticle, or an aptamer. The detectable label may include a radionuclide, a fluorophore, and an enzyme.
В любом иллюстративном варианте осуществления по настоящему изобретению может быть представлен способ скрининга материала, способного контролировать уровень экспрессии одного или более генов, выбранных из гена FAD2, гена FAD3, гена FAD6, гена FAD7 и гена FAD8, которые подвергают искусственной манипуляции.In any exemplary embodiment of the present invention, a method for screening material capable of controlling the expression level of one or more genes selected from the FAD2 gene, the FAD3 gene, the FAD6 gene, the FAD7 gene and the FAD8 gene, which are subject to artificial manipulation, may be provided.
В любом иллюстративном варианте осуществления по настоящему изобретению может быть представлен способ обеспечения информации о последовательности в подвергнутом искусственной манипуляции целевом положении в субъекте путем анализа последовательности одного или более генов, выбранных из группы, состоящей из гена FAD2, гена FAD3, гена FAD6, гена FAD7 и гена FAD8.In any illustrative embodiment of the present invention, a method of providing sequence information at a manipulated target location in a subject may be provided by analyzing the sequence of one or more genes selected from the group consisting of a FAD2 gene, a FAD3 gene, a FAD6 gene, a FAD7 gene, and FAD8 gene.
Кроме того, в настоящем изобретении представлен способ конструирования библиотеки с использованием предоставленной информации.In addition, the present invention provides a method for constructing a library using the provided information.
В данном случае может быть использована известная база данных.In this case, a well-known database can be used.
В конкретных иллюстративных вариантах осуществления по настоящему изобретению может быть представлено растение или клетки, которые могут быть использованы для исследования с использованием способа по настоящему изобретению.In specific illustrative embodiments, the implementation of the present invention may provide a plant or cells that can be used for research using the method of the present invention.
Растение или клетки, которые включают отредактированные хромосомы в одной или более последовательностях нуклеиновой кислоты, ассоциированных с биосинтезом ненасыщенной жирной кислоты, могут быть получены с использованием способа по настоящему изобретению. Последовательность нукPlant or cells that include edited chromosomes in one or more nucleic acid sequences associated with unsaturated fatty acid biosynthesis can be produced using the method of the present invention. Nuk sequence
- 74 046169 леиновой кислоты может представлять собой последовательность, которая может кодировать последовательность белка, ассоциированную с биосинтезом ненасыщенной жирной кислоты, или эталонную последовательность, ассоциированную с биосинтезом ненасыщенной жирной кислоты.- 74 046169 leic acid may be a sequence that may encode a protein sequence associated with the biosynthesis of an unsaturated fatty acid, or a reference sequence associated with the biosynthesis of an unsaturated fatty acid.
В одном иллюстративном варианте осуществления эффект мутации и механизм биосинтеза ненасыщенной жирной кислоты могут быть изучены в растении или клетках с использованием измерения, обычно используемого в исследовании, связанном с биосинтезом ненасыщенной жирной кислоты с использованием растения или клеток, полученных с помощью способа по настоящему изобретению. В качестве альтернативы эффект активного соединения в отношении биосинтеза ненасыщенной жирной кислоты можно исследовать с использованием растения или клеток.In one illustrative embodiment, the effect of the mutation and the mechanism of unsaturated fatty acid biosynthesis can be studied in a plant or cells using a measurement commonly used in a study related to unsaturated fatty acid biosynthesis using a plant or cells obtained using the method of the present invention. Alternatively, the effect of the active compound on unsaturated fatty acid biosynthesis can be studied using a plant or cells.
В другом иллюстративном варианте осуществления эффект доступной стратегии манипуляции с геном может быть оценен с использованием растения или клеток, полученных с помощью способа по настоящему изобретению. Другими словами, путем модификации хромосомной последовательности, кодирующей белок, ассоциированный с биосинтезом ненасыщенной жирной кислоты, можно стимулировать или ингибировать биосинтез соответствующей ненасыщенной жирной кислоты. В частности, этот способ предусматривает создание модифицированного белка путем редактирования хромосомной последовательности, кодирующей белок, связанный с биосинтезом ненасыщенной жирной кислоты, что приводит к модификации растения или клеток. Следовательно, в некоторых типичных вариантах осуществления результат применения генетически модифицированного растения может быть оценен путем сравнения механизма биосинтеза ненасыщенной жирной кислоты с таковым у дикого типа.In another illustrative embodiment, the effect of an available gene manipulation strategy can be assessed using a plant or cells obtained using the method of the present invention. In other words, by modifying the chromosomal sequence encoding a protein associated with the biosynthesis of an unsaturated fatty acid, the biosynthesis of the corresponding unsaturated fatty acid can be stimulated or inhibited. In particular, this method involves the creation of a modified protein by editing the chromosomal sequence encoding a protein associated with the biosynthesis of an unsaturated fatty acid, resulting in modification of the plant or cells. Therefore, in some exemplary embodiments, the effect of using a genetically modified plant can be assessed by comparing the mechanism of unsaturated fatty acid biosynthesis with that of the wild type.
Генетически модифицированное растение может быть использовано для получения растительного организма с повышенным или сниженным содержанием специфических ненасыщенных жирных кислот с помощью ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора и системы, предназначенной для контроля ненасыщенной жирной кислоты, функция которого таким образом искусственно модифицирована. Посредством контроля различных механизмов, вовлеченных в ряд ассоциированных с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот факторов, может быть улучшена система, предназначенная для контроля ненасыщенной жирной кислоты.A genetically modified plant can be used to produce a plant organism with increased or decreased levels of specific unsaturated fatty acids through the use of an unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor and a system designed to control the unsaturated fatty acid whose function is thus artificially modified. By controlling the various mechanisms involved in a number of factors associated with unsaturated fatty acid biosynthesis, the system designed to control unsaturated fatty acid can be improved.
ПримерыExamples
Далее настоящее изобретение будет описано в дополнительных подробностях со ссылкой на примеры.Hereinafter, the present invention will be described in further detail with reference to examples.
Данные примеры представлены исключительно для описания настоящего изобретения в дополнительных подробностях, и специалистам в данной области техники будет понятно, что объем настоящего изобретения не ограничивается следующими примерами.These examples are presented solely to describe the present invention in further detail, and those skilled in the art will appreciate that the scope of the present invention is not limited to the following examples.
Экспериментальные способы.Experimental methods.
1. Конструирование gRNA.1. Construction of gRNA.
Целевой сайт CRISPR/Cas9 гена FAD2 сои отбирали с использованием средств CRISPR RGEN (Научно-исследовательский институт естественных наук, Южная Корея). Целевой сайт каждого гена может отличаться в соответствии с типом фермента CRISPR, и целевая последовательность гена для SpCas9 кратко описана в приведенной выше табл. 1.The CRISPR/Cas9 target site of the soybean FAD2 gene was selected using CRISPR RGEN tools (Research Institute of Natural Sciences, South Korea). The target site of each gene may differ according to the type of CRISPR enzyme, and the target gene sequence for SpCas9 is briefly described in the above table. 1.
2. Конструкция вектора для трансформации сои.2. Vector design for soybean transformation.
В тесте с трансформацией сои использовали вектор pPZP, включающий gRNA из FAD2-7 или FAD2-30, для нацеливания на ген FAD2, при этом вектор также включал Cas9. Штамм EHA105 Agrobacterium tumefaciens трансформировали сконструированными векторами pPZP-FAD2-7 и pPZP-FAD2-30 (фиг. 1).In the soybean transformation test, the pPZP vector incorporating gRNA from FAD2-7 or FAD2-30 was used to target the FAD2 gene, and the vector also included Cas9. Agrobacterium tumefaciens strain EHA105 was transformed with the constructed vectors pPZP-FAD2-7 and pPZP-FAD2-30 (Fig. 1).
3. Трансформанты сои и получение семян T1.3. Soybean transformants and obtaining T1 seeds.
1) Стерилизация и замачивание семян.1) Sterilization and soaking of seeds.
Семена стерилизовали с помощью газообразной хлористоводородной кислоты, поученной путем смешивании хлорсодержащего отбеливателя (100 мл 12% гипохлорита натрия) с концентрированной хлористоводородной кислотой (12 н HCl, 5 мл) в течение 20 ч, выдерживали в 1% суспензии гипохлорита натрия в течение 10 мин для дополнительной стерилизации и промывали стерильной водой три раза с интервалом 10 мин. Каждое из стерильных семян помещали в 50-мл коническую пробирку, а затем наливали стерильную воду в коническую пробирку для осуществления замачивания при комнатной температуре в течение 20 ч.Seeds were sterilized using hydrochloric acid gas, prepared by mixing chlorine bleach (100 ml 12% sodium hypochlorite) with concentrated hydrochloric acid (12 N HCl, 5 ml) for 20 h, incubated in a 1% sodium hypochlorite suspension for 10 min to additional sterilization and washed with sterile water three times at intervals of 10 minutes. Each of the sterile seeds was placed in a 50 ml conical tube, and then sterile water was poured into the conical tube to soak at room temperature for 20 hours.
2) Поучение инокулята (Agrobacterium tumefaciens).2) Teaching inoculum (Agrobacterium tumefaciens).
В тесте с трансформацией сои использовали векторы pPZP-FAD2-7 и pPZP-FAD2-30, сконструированные в штамме Agrobacterium tumefaciens EHA105 и включали PPTR. Бактериальный штамм, содержащий вектор, высевали штрихом на твердую среду YEP [75 мг/л стрептомицина, 25 мг/л рифампицина, 10 г/л пептона, 5 г/л NaCl, 5 г/л дрожжевого экстракта, 1,5 вес./об.% агара (pH 7,0)] и культивировали при 28°С с получением тем самым отдельной колонии. Колонию суспендировали в 10 мл жидкой среды YEP, содержащей те же антибиотики, содержащиеся в твердой среде YEP, и взбалтывали при 220 об/мин при 28°С до достижения OD650 0,6-0,8. Добавляли 10 мл 30% маточного раствора глицерина и смешивали с полностью выросшими бактериальными клетками, 1 мл клеточной суспензии вносили в каждую 1,5-мл пробирку, быстро охлаждали жидким азотом и хранили при -70°С. За день перед инокуляцией добавлялиThe soybean transformation test used vectors pPZP-FAD2-7 and pPZP-FAD2-30 constructed in Agrobacterium tumefaciens strain EHA105 and including PPTR. The bacterial strain containing the vector was streaked onto solid YEP medium [75 mg/L streptomycin, 25 mg/L rifampicin, 10 g/L peptone, 5 g/L NaCl, 5 g/L yeast extract, 1.5 wt. vol.% agar (pH 7.0)] and cultured at 28°C, thereby obtaining a separate colony. The colony was suspended in 10 ml of liquid YEP medium containing the same antibiotics contained in solid YEP medium and shaken at 220 rpm at 28°C until an OD 650 of 0.6-0.8 was achieved. 10 ml of 30% glycerol stock solution was added and mixed with fully grown bacterial cells, 1 ml of cell suspension was added to each 1.5 ml tube, quickly cooled with liquid nitrogen and stored at -70°C. The day before inoculation was added
- 75 046169 мл маточной культуры Agrobacterium tumefaciens, которую хранили при -70°С, в 200 мл жидкой среды YEP, содержащей антибиотик, и культивировали со встряхиванием в термостате при 250 об/мин при 25°С до достижения OD650 0,6-0,8. Через день после инокуляции 200 мл жидкой среды YEP разделяли по 50 мл и центрифугировали при 20°С и 3270 g в течение 10 мин. Добавляли 15 мл жидкой среды для совместного культивирования (CCM; 0,32 г/л соли В5, 1,67 мг/л ВА, 20 мМ MES, 0,25 мг/л GA3, 0,2 мМ ацетосирингона, 3,3 мМ L-цистеина, 1,0 мМ тиосульфата натрия, 1,0 мМ DTT, 3% сахарозы, pH 5,4) к клеточному осадку Agrobacterium tumefaciens в каждой пробирке.- 75 046 169 ml of Agrobacterium tumefaciens stock culture, which was stored at -70°C, in 200 ml of liquid YEP medium containing antibiotic, and cultured with shaking in a thermostat at 250 rpm at 25°C until an OD of 6 5 0 0 was reached, 6-0.8. One day after inoculation, 200 ml of liquid YEP medium was divided into 50 ml and centrifuged at 20°C and 3270 g for 10 min. Added 15 ml of liquid co-culture medium (CCM; 0.32 g/L salt B5, 1.67 mg/L BA, 20 mM MES, 0.25 mg/L GA 3 , 0.2 mM acetosyringone, 3.3 mM L-cysteine, 1.0 mM sodium thiosulfate, 1.0 mM DTT, 3% sucrose, pH 5.4) to the Agrobacterium tumefaciens cell pellet in each tube.
3) Инокуляция и совместное культивирование.3) Inoculation and co-culture.
Затем замоченное семя вертикально разрезали до гипокотиля скальпелем, вставленным между двумя семядолями, а оболочку семени удаляли. Ось эмбриона разрезали примерно на 1 см ниже семядоли и одну сторону, к которой была присоединена ось эмбриона, надсекали 7-8 раз скальпелем (лезвие № 11). В данном случае скальпель покрывали 15 мл концентрата и рану наносили в целевом участке. Приблизительно 50 эксплантатов помещали в 15 мл совместной культуры с Agrobacterium tumefaciens и обрабатывали ультразвуком в течение 20 с, а затем инокулировали в течение 30 мин. После извлечения каждого эксплантата из пробирки и помещения на фильтровальную бумагу для удаления влаги лист фильтровальной бумаги помещали на твердую CCM (такую же, как жидкая CCM, агар (0,7%)), а затем на ней размещали 10 эксплантатов (размещали адаксиальной стороной вниз). Планшет закрывали лентой из микропористого материала и совместно культивировали с фотопериодичностью в течение 18 ч при 25°С в течение 5 суток.The soaked seed was then vertically cut down to the hypocotyl with a scalpel inserted between the two cotyledons and the seed coat was removed. The embryonic axis was cut approximately 1 cm below the cotyledon and one side to which the embryonic axis was attached was incised 7-8 times with a scalpel (no. 11 blade). In this case, the scalpel was coated with 15 ml of concentrate and the wound was applied to the target area. Approximately 50 explants were placed in 15 ml coculture with Agrobacterium tumefaciens and sonicated for 20 s and then inoculated for 30 min. After each explant was removed from the tube and placed on filter paper to remove moisture, a sheet of filter paper was placed on solid CCM (same as liquid CCM, agar (0.7%)) and then 10 explants were placed on it (placed adaxial side down ). The plate was covered with a microporous tape and co-cultured photoperiodically for 18 h at 25°C for 5 days.
4) Промывание и индуцирование побегообразования.4) Washing and inducing shoot formation.
Через пять суток после совместного культивирования эксплантаты кратковременно промывали жидкой средой для индуцирования прорастания 1/2 (SIM) в течение 10 мин для стерилизация. Эксплантаты помещали на фильтровальную бумагу для удаления влаги, а затем по шесть эксплантатов на планшет укладывали в планшеты, содержащие селективную SI-® без антибиотиков (индуцирующую прорастание среду; 3,2 г/л соли В5, 1,67 мг/л ВА, 3 мМ MES, 0,8% агара, 3% сахарозы, 250 мг/л цефотаксима, 50 мг/л ванкомицина, 100 мг/л тикарциллина, pH 5,6), и регенерирующуюся часть эксплантата располагали стороной вверх под углом приблизительно 30°. Каждый планшет закрывали лентой из микропористого материала и культивировали с фотопериодичностью при 25°С в течение 18 ч.Five days after co-culture, the explants were briefly washed with liquid germination induction medium 1/2 (SIM) for 10 min for sterilization. The explants were placed on filter paper to remove moisture, and then six explants per plate were placed in plates containing selective SI-® without antibiotics (germination inducing medium; 3.2 g/l salt B5, 1.67 mg/l BA, 3 mM MES, 0.8% agar, 3% sucrose, 250 mg/L cefotaxime, 50 mg/L vancomycin, 100 mg/L ticarcillin, pH 5.6), and the regenerating portion of the explant was positioned side up at an angle of approximately 30°. Each plate was covered with a microporous tape and cultured photoperiodically at 25°C for 18 h.
Через две недели проросшие эксплантаты укладывали на 10 мг/л селективной содержащей антибиотик PPT SI-® (такой же, как и S1-®, с добавлением 10 мг/л DL-фосфинотрицина, pH 5,6), а другую часть, кроме проростка, удаляли и укладывали так, что адаксиальная часть была обращена вниз.After two weeks, the germinated explants were placed on 10 mg/l selective antibiotic-containing PPT SI-® (same as S1-®, with the addition of 10 mg/l DL-phosphinothricin, pH 5.6), and the other part, except the seedling , was removed and placed so that the adaxial part was facing down.
5) Удлинение побега.5) Elongation of the shoot.
Через две недели подложку для проращивания с коричневыми проростками разрезали скальпелем (лезвие № 15) и укладывали на 5 мг/л селективной содержащей антибиотик PPT среды для удлинения побега (SEM; 4,4 г/л соли MS, 3 мМ MES, 0,5 мг/л GA3, 50 мг/л аспарагина, 100 мг/л пироглутаминовой кислоты, 0,1 мг/л IAA, 1 мг/л зеатина, 3% сахарозы, 0,6% агара, 250 мг/л цефотаксима, 50 мг/л ванкомицина, 100 мг/л тикарциллина, 5 мг/л DL-фосфинотрицина, pH 5,6). Каждые две недели подложку для проращивания с побегами переносили на свежую SEM, коричневую часть побега удаляли с использованием верхней стороны скальпеля (лезвие № 15) и подложку для проращивания постепенно выскабливали для того, чтобы среда хорошо впитывалась. Когда побег подрастал до крышки чашки Петри, две чашки Петри (100 ммх40 мм) складывали так, чтобы побег дорастал до приблизительно 8 см. Каждую чашку закрывали лентой из микропористого материала и инкубировали с фотопериодичностью при 25°С в течение 18 ч.After two weeks, the germination substrate containing brown seedlings was cut with a scalpel (no. 15 blade) and placed on 5 mg/L selective antibiotic-containing PPT shoot elongation medium (SEM; 4.4 g/L MS salt, 3 mM MES, 0.5 mg/l GA 3 , 50 mg/l asparagine, 100 mg/l pyroglutamic acid, 0.1 mg/l IAA, 1 mg/l zeatin, 3% sucrose, 0.6% agar, 250 mg/l cefotaxime, 50 mg/l vancomycin, 100 mg/l ticarcillin, 5 mg/l DL-phosphinothricin, pH 5.6). Every two weeks, the germination substrate with shoots was transferred to a fresh SEM, the brown part of the shoot was removed using the top of a scalpel (no. 15 blade) and the germination substrate was gradually scraped out to allow the medium to be well absorbed. When the shoot grew to the top of the Petri dish, two Petri dishes (100 mm x 40 mm) were stacked so that the shoot grew to approximately 8 cm. Each dish was covered with microporous tape and incubated photoperiodically at 25°C for 18 hours.
6) Укоренение, акклиматизация и окрашивание листьев с помощью PPT.6) Rooting, acclimatization and coloring of leaves using PPT.
Когда длина побега при отборе на SEM составляла 4 см или больше, проросток вырезали скальпелем (лезвие № 11) и переносили на среду для укоренения (RM; 4,4 г/л соли MS, 3 мМ MES, 3% сахарозы 0,8% агара, 50 мг/л цефотаксима, 50 мг/л ванкомицина, 50 мг л тикарциллина, 25 мг/л аспарагина, 25 мг/л пироглутаминовой кислоты, pH 5,6). В данном случае нижнюю часть удлиненного побега, отделенную разрезанием, погружали в 1 мг/мл IBA на три минуты, а затем помещали в тестовую пробирку, содержащую RM.When the shoot length at SEM selection was 4 cm or greater, the seedling was excised with a scalpel (no. 11 blade) and transferred to rooting medium (RM; 4.4 g/L MS salt, 3 mM MES, 3% 0.8% sucrose). agar, 50 mg/l cefotaxime, 50 mg/l vancomycin, 50 mg/l ticarcillin, 25 mg/l asparagine, 25 mg/l pyroglutamic acid, pH 5.6). Here, the lower part of the elongated shoot, separated by cutting, was immersed in 1 mg/ml IBA for three minutes and then placed in a test tube containing RM.
Когда корень отрастал в достаточной степени, среду вымывали из корня трижды дистиллированной водой. Выросший корень пересаживали в небольшой горшок (6 смх 6 смх5,6 см), содержащий смесь почвы (Bio Plug № 2, Heungnong seeding) и вермикулита (2:1), и помещали в бокс Magenda. Приблизительно через 10 суток на поверхность листа наносили раствор 100 мг/л DL-фосфинотрицина.When the root had grown sufficiently, the medium was washed out of the root with triple distilled water. The grown root was transplanted into a small pot (6 cm x 6 cm x 5.6 cm) containing a mixture of soil (Bio Plug No. 2, Heungnong seeding) and vermiculite (2:1), and placed in a Magenda box. After approximately 10 days, a solution of 100 mg/L DL-phosphinothricin was applied to the leaf surface.
7) Получение семян T1.7) Obtaining T1 seeds.
Когда растительный организм вырастал в достаточной степени, то его пересаживали в больший горшок и накрывали прозрачным пластиковым колпаком с приблизительно 10 порами. Через 10 суток растительный организм обрабатывали с помощью Basta® (BAYER, 53 мг/л). В результате организмы, не являющиеся трансформантами (Glycine max L. Kwangan, NT), чутко реагировали и таким образом слабели, а трансформанты не проявляли каких-либо изменений и демонстрировали устойчивость. Девять соевых трансформантов (восемь pPZP-FAD2-7 и один pPZP-FAD2-30), демонстрирующих устойчивость,When the plant organism had grown sufficiently, it was transplanted into a larger pot and covered with a transparent plastic cap with approximately 10 pores. After 10 days, the plant organism was treated with Basta® (BAYER, 53 mg/l). As a result, non-transformant organisms (Glycine max L. Kwangan, NT) reacted sensitively and thus became weaker, while transformants did not show any changes and showed resistance. Nine soybean transformants (eight pPZP-FAD2-7 and one pPZP-FAD2-30) demonstrating resistance,
- 76 046169 переносили в теплицу, в результате чего получали семена Т1.- 76 046169 was transferred to the greenhouse, resulting in T 1 seeds.
8) Удаление введенного в трансформант T1 гена и получение семян Т2.8) Removing the gene introduced into the T1 transformant and obtaining T2 seeds.
Для подтверждения того, что ген, введенный в трансгенный растительный организм T1, был удален, высевали семена T1 и в небольшом горшке выращивали растительный организм до 15 см или больше с 9 или больше листьями, с последующим осуществлением окрашивания листьев фосфинотрицином. Ото бранный трансгенный растительный организм переносили в больший горшок (20 см (диаметр)х25 см (высота)) и выращивали в теплице для получения образца T1 и получения семян Т2.To confirm that the gene introduced into the transgenic plant organism T1 was deleted, T1 seeds were sown and the plant organism was grown to 15 cm or more with 9 or more leaves in a small pot, followed by phosphinothricin staining of the leaves. The selected transgenic plant organism was transferred to a larger pot (20 cm (diameter) x 25 cm (height)) and grown in a greenhouse to obtain sample T1 and produce T2 seeds.
4. Анализ переноса генов.4. Gene transfer analysis.
Отвешивали 1 г листьев временных трансформантов, замораживали жидким азотом и заморожен ные листья хорошо измельчали в ступке, а затем экстрагировали геномную ДНК с использованием способа СТАВ. Для определения того, что ген был введен, проводили ПЦР с использованием последова тельностей gRNA FAD2-7 и FAD2-30, селектируемого гена Bar и гена Cas9. Для подтверждения введения генов FAD2-7 и FAD2-30 использовали следующие праймеры.1 g of leaves of temporary transformants was weighed, frozen in liquid nitrogen, and the frozen leaves were finely ground in a mortar, and then genomic DNA was extracted using the CTAB method. To determine that the gene had been introduced, PCR was performed using the FAD2-7 and FAD2-30 gRNA sequences, the Bar selectable gene, and the Cas9 gene. The following primers were used to confirm the introduction of the FAD2-7 and FAD2-30 genes.
В случае гена FAD2-7 использовали прямой праймер для AtU6p (5’-GAATGATTAGGCATCGAACC-3’ (SEQ ID NO: 31» и обратныйIn the case of the FAD2-7 gene, a forward primer for AtU6p (5'-GAATGATTAGGCATCGAACC-3' (SEQ ID NO: 31) and a reverse primer were used
FAD2-7 (5’-AAACTCCTCAAGGGTTCCAAACAC-3’ (SEQ ГО NO: 31)).FAD2-7 (5'-AAACTCCTCAAGGGTTCCAAACAC-3' (SEQ GO NO: 31)).
В случае гена FAD2-30 использовали прямой промотора праймер праймер (5’-GAATGATTAGGCATCGAACC-3’ (SEQ ID NO: 31)) для промотора AtU6p и обратный праймер (5’-AAACTCCTCAAGGGTTCCAAACACC-3 (SEQ ID NO: 33)) FAD2-7. Для подтверждения введения гена Bar использовали прямой праймер Bar (5’-TCCGTACCGAGCCGCAGGAA-3’ (SEQ ID NO: 34)) и обратный праймер Bar (5’-CCGGCAGGCTGAAGTCCAGC-3’ (SEQ ID NO: 35)).In the case of the FAD2-30 gene, the forward promoter primer (5'-GAATGATTAGGCATCGAACC-3' (SEQ ID NO: 31)) for the AtU6p promoter and the reverse primer (5'-AAACTCCTCAAGGGTTCCAAACACC-3 (SEQ ID NO: 33)) FAD2- 7. To confirm the introduction of the Bar gene, the Bar forward primer (5'-TCCGTACCGAGCCGCAGGAA-3' (SEQ ID NO: 34)) and the Bar reverse primer (5'-CCGGCAGGCTGAAGTCCAGC-3' (SEQ ID NO: 35)) were used.
Кроме того, для подтверждения введения Cas9 проводили ПЦР с использованием следующих трех наборов праймеров:In addition, to confirm the introduction of Cas9, PCR was performed using the following three sets of primers:
набор с прямым праймером Cas9-® (5’-ATGGACAAGAAGTACAGCATCGGC-3' (SEQ ID NO: 36)) и обратным праймером Cas9-® (5'-AACTTGTAGAACTCCTCCTGGCTG-3' (SEQ ID NO: 37));set with forward primer Cas9-® (5'-ATGGACAAGAAGTACAGCATCGGC-3' (SEQ ID NO: 36)) and reverse primer Cas9-® (5'-AACTTGTAGAACTCCTCCTGGCTG-3' (SEQ ID NO: 37));
набор с прямым праймеромset with direct primer
Cas9-@ (5'-TTCAGGAAGTCCAGGATGGTCTTG-3' (SEQ ID NO: 38» и обратным праймером Cas9-@ (5-AGAACTGGAAGTCCTTGCGGAAGT-3' (SEQ Ш NO: 39));Cas9-@ (5'-TTCAGGAAGTCCAGGATGGTCTTG-3' (SEQ ID NO: 38" and reverse primer Cas9-@ (5-AGAACTGGAAGTCCTTGCGGAAGT-3' (SEQ ID NO: 39));
а также набор с прямым праймеромas well as a set with direct primer
Cas9-@ (5'-CTGAGCGAGCTGGACAAGGCCGG-3'(SEQIDNO:40)) и обратным праймером Cas9-@ (5'-TTAGGCGTAGTCGGGCACGTCGTA-3' (SEQ ID NO: 41)).Cas9-@ (5'-CTGAGCGAGCTGGACAAGGCCGG-3'(SEQIDNO:40)) and reverse primer Cas9-@ (5'-TTAGGCGTAGTCGGGCACGTCGTA-3' (SEQ ID NO: 41)).
5. Анализ удаления гена.5. Gene deletion analysis.
Отвешивали 1 г листьев трансгенного растительного организма T1 и замораживали жидким азотом и замороженные листья хорошо измельчали в ступке. Помещали 0,5 г измельченных листьев в 2-мл пробирку, добавляли 1 мл раствора, полученного путем смешивания цетилтриметиламмониевого буфера (cTAB) и β-меркаптоэтанола (2-ME) в соотношении 20:1 и обрабатывали в нагревательном блоке при 65°С в течение 1 ч, а затем добавляли 10 мкл РНКазы (1,5 мг/150 мкл Н2О) для обеспечения инкубации при 37°С в течение 1 ч. Через один час смешивали хлороформ с изоамиловым спиртом (24:1) в таком же объеме и хорошо перемешивали с получением реагента, а затем центрифугировали при 4°С и 12000 об/мин в течение 10 мин. Надосадочную жидкость переносили в новую пробирку и снова обрабатывали реагентом хлороформ:изоамиловый спирт (24:1). После добавления надосадочной жидкости к такому же объему изопропанола и смешивания путем переворачивания 3-4 раза помещали в холодильник с -20°С на 1 ч и центрифугировали при 4°С и 12000 об/мин в течение 10 мин. После отбрасывания надосадочной жидкости добавляли 1 мл 70% этанола и полученный раствор снова центрифугировали в течение 2 мин с получением таким образом клеточного осадка. После отбрасывания надосадочной жидкости клеточный осадок сушили при комнатной температуре в течение 20 мин, а затем суспендировали в 30 мкл дистиллированной воды для экстрагирования геномной ДНК. Экстрагированную геномную ДНК разбавляли в 20 раз и использовали в качестве матрицы.1 g of leaves of the transgenic plant organism T 1 were weighed and frozen in liquid nitrogen, and the frozen leaves were finely ground in a mortar. Place 0.5 g of crushed leaves in a 2 ml test tube, add 1 ml of a solution obtained by mixing cetyltrimethylammonium buffer (cTAB) and β-mercaptoethanol (2-ME) in a ratio of 20:1 and process in a heating block at 65°C in for 1 hour, and then 10 μl of RNase (1.5 mg/150 μl H 2 O) was added to ensure incubation at 37°C for 1 hour. After one hour, chloroform was mixed with isoamyl alcohol (24:1) in the same volume and mixed well to obtain the reagent, and then centrifuged at 4°C and 12000 rpm for 10 minutes. The supernatant was transferred to a new tube and again treated with the reagent chloroform:isoamyl alcohol (24:1). After adding the supernatant to the same volume of isopropanol and mixing by inverting 3-4 times, place it in a refrigerator at -20°C for 1 hour and centrifuge at 4°C and 12000 rpm for 10 minutes. After discarding the supernatant, 1 ml of 70% ethanol was added and the resulting solution was again centrifuged for 2 min to thereby obtain a cell pellet. After discarding the supernatant, the cell pellet was dried at room temperature for 20 min and then suspended in 30 μL of distilled water to extract genomic DNA. Extracted genomic DNA was diluted 20-fold and used as a template.
Последовательности оснований введенного гена и селектируемого гена устойчивости к антибиотикам BAR подвергали 35 циклам ПЦР, состоящим из предварительной денатурации при 95°С в течение 10 мин, денатурации при 95°С в течение 30 с, отжига при 55-65°С в течение 30 с и достройки при 72°С в течение 30 с -1,5 мин, дополнительно подвергали достройке при 72°С в течение 10 мин, и результат определяли с использованием набора для ПЦР (Prime Taq Premix, GENETBIO, Корея).The base sequences of the introduced gene and the selected antibiotic resistance gene BAR were subjected to 35 PCR cycles, consisting of preliminary denaturation at 95°C for 10 min, denaturation at 95°C for 30 s, annealing at 55-65°C for 30 s and extension at 72°C for 30 s -1.5 min, were further extended at 72°C for 10 min, and the result was determined using a PCR kit (Prime Taq Premix, GENETBIO, Korea).
6. Анализ содержания олеиновой кислоты.6. Analysis of oleic acid content.
Для анализа жирных кислот три семени сои, полученные от каждого трансформанта, анализировали отдельно. Каждое семя помещали в бумажный пакет, раздавливали с использованием молотка и жирную кислоту экстрагировали с использованием 5 мл растворителя для экстракции (хлороформ:гексан:метанол, 8:5:2) при комнатной температуре в течение 12 ч. 150 мкл экстрагированной жирной кислоты переносили во флакон, добавляли 75 мкл реагента для метилирования (0,25 М метанольный метоксид натрия:петролейный эфир:этиловый эфир, 1:5:2), а затем добавляли гексан до 1 мл. Вводили 1For fatty acid analysis, three soybean seeds obtained from each transformant were analyzed separately. Each seed was placed in a paper bag, crushed using a hammer, and the fatty acid was extracted using 5 ml of extraction solvent (chloroform:hexane:methanol, 8:5:2) at room temperature for 12 hours. 150 μl of the extracted fatty acid was transferred to vial, 75 μl of methylation reagent (0.25 M methanolic sodium methoxide:petroleum ether:ethyl ether, 1:5:2) was added, and then hexane was added to 1 ml. Entered 1
- 77 046169 мкл образца и анализировали с использованием устройства для газовой хроматографии (GC, Agilent Technologies, USA), при этом условия для анализа показаны в табл. 2 ниже. Соотношение жирной кислоты вычисляли по площади каждой жирной кислоты в отношении к общей площади жирных кислот.- 77 046169 μl of sample and analyzed using a gas chromatography device (GC, Agilent Technologies, USA), and the analysis conditions are shown in table. 2 below. The fatty acid ratio was calculated by the area of each fatty acid in relation to the total area of fatty acids.
Таблица 2table 2
Условия GC для анализа жирных кислот в соеGC Conditions for Fatty Acid Analysis in Soybean
7. Анализ последовательности гена FAD2.7. Sequence analysis of the FAD2 gene.
Проводили ПЦР-амплификацию целевого участка размером 200-300 п.о. с использованием ДНКполимеразы Hipi Plus (Elpisbio). ПЦР-продукт, полученный вышеописанным способом, подвергали секвенированию с использованием системы MiSeq (Illumina), а затем анализировали с использованием анализатора Cas, инструмента CRISPR RGEN (www.rgenome.net).PCR amplification of the target region of 200-300 bp was performed. using Hipi Plus DNA polymerase (Elpisbio). The PCR product obtained by the above method was sequenced using the MiSeq system (Illumina) and then analyzed using the Cas analyzer, CRISPR RGEN tool (www.rgenome.net).
Пример 1. Вектор для трансформации и получение трансформанта.Example 1. Vector for transformation and obtaining a transformant.
Для нокаута гена FAD2, как показано в табл. 1, разрабатывали направляющую РНК, нацеливающуюся на ген FAD2, и клонировали с белком Cas9 в вектор pPZP с конструированием таким образом вектора для трансформации сои (фиг. 1). Как показано на фиг. 2, с помощью процесса регенерации растения получили общей сложностью 9 трансформантов (То) (восемь pPZP-FAD2-7 8 и один pPZP-FAD230) (фиг. 3). Семена T1 собирали с трансформантов Т0 с получением таким образом трансформантов T1 (фиг. 10).For knockout of the FAD2 gene, as shown in Table. 1, a guide RNA targeting the FAD2 gene was developed and cloned with the Cas9 protein into the pPZP vector, thereby constructing a soybean transformation vector (FIG. 1). As shown in FIG. 2, using the regeneration process, the plants obtained a total of 9 transformants (To) (eight pPZP-FAD2-7 8 and one pPZP-FAD230) (Fig. 3). T 1 seeds were collected from T 0 transformants, thereby obtaining T 1 transformants (Fig. 10).
Пример 2. ПЦР-анализ для определения переноса гена в трансформант.Example 2. PCR analysis to determine gene transfer into a transformant.
Выделяли ДНК из FAD2-7 и FAD2-30 трансформантов Т0 и проводили ПЦР в соответствии с вышеописанным способом, подтверждающим полное введение вводимых направляющей РНК, FAD2-7 и FAD2-30 и селектируемого гена Bar и Cas9 (фиг. 4).DNA was isolated from FAD2-7 and FAD2-30 T0 transformants and PCR was performed according to the method described above, confirming complete introduction of the introduced guide RNA, FAD2-7 and FAD2-30 and the selection gene Bar and Cas9 (Fig. 4).
Пример 3. Анализ содержания олеиновой кислоты в трансгенной сое.Example 3. Analysis of oleic acid content in transgenic soybean.
Содержания олеиновой кислоты анализировали в FAD2-7 и FAD2-30 семенах T1 в соответствии с вышеописанным способом. Содержания олеиновой кислоты в FAD2-7 и FAD2-30 семенах T1 были значительно выше, чем в семенах дикого типа, таких как Glycine max L. Pungsan, Glycine max L. Kwangan и Glycine max L. Hosim (фиг. 5).Oleic acid contents were analyzed in FAD2-7 and FAD2-30 T1 seeds according to the above method. The oleic acid contents of FAD2-7 and FAD2-30 T 1 seeds were significantly higher than those of wild-type seeds such as Glycine max L. Pungsan, Glycine max L. Kwangan and Glycine max L. Hosim (Fig. 5).
Пример 4. Анализ последовательности гена FAD2 в трансгенной сое.Example 4. Sequence analysis of the FAD2 gene in transgenic soybean.
Частоту инсерционно-делеционных мутаций (фиг. 6) и последовательности (фиг. 7) анализировали для подтверждения индуцирования мутации в генах FAD2 FAD2-7 и FAD2-30 семян T1 в соответствии с вышеописанным способом. Подтвердили, что произошло индуцирование мутации в FAD2-7 семени T1 The frequency of insertion-deletion mutations (Fig. 6) and sequences (Fig. 7) were analyzed to confirm the induction of mutation in the FAD2 genes FAD2-7 and FAD2-30 of T 1 seeds according to the above method. Confirmed that a mutation was induced in FAD2-7 seed T 1
Кроме того, трансформанты T1 анализировали с помощью глубокого секвенированием для подтверждения индуцирования мутации в гене FAD2. В результате подтвердили, что мутация индуцирована в целевом сайте гена FAD2 в хромосоме № 10 (chr10) и хромосоме №20 (chr20) других трансформантов T1 за исключением FAD2-7 № 1-1 и FAD2-30 № 2-4, № 9-1 и № 3-1 (фиг. 8 и 9).In addition, T 1 transformants were analyzed by deep sequencing to confirm the induction of a mutation in the FAD2 gene. As a result, it was confirmed that the mutation was induced in the target site of the FAD2 gene in chromosome No. 10 (chr10) and chromosome No. 20 (chr20) of other T1 transformants with the exception of FAD2-7 No. 1-1 and FAD2-30 No. 2-4, No. 9- 1 and No. 3-1 (Fig. 8 and 9).
Пример 5. Анализ удаления введенного гена трансгенной сои.Example 5. Analysis of the removal of the introduced transgenic soybean gene.
Для подтверждения удаления гена из отобранных трансформантов T1 проводили ПЦР для селектируемого гена BAR и гена, введенного в составе вводимого вектора. В результате подтвердили, что из одного FAD2-7 T1 трансформанта удалены оба введенных гена и ген BAR, а из пятнадцати FAD2-30 T1 трансформантов у индивидуумов (9-1, 19-1, 21-1, 21-5) подтвердили частичное удаление генов (фиг. 11).To confirm the removal of the gene from the selected T 1 transformants, PCR was performed for the selectable BAR gene and the gene introduced as part of the input vector. As a result, it was confirmed that both introduced genes and the BAR gene were removed from one FAD2-7 T1 transformant, and partial removal was confirmed from fifteen FAD2-30 T1 transformants in individuals (9-1, 19-1, 21-1, 21-5) genes (Fig. 11).
Промышленная применимостьIndustrial applicability
Переработанный продукт может быть изготовлен с использованием растительного организма с повышенным содержанием специфической ненасыщенной жирной кислоты, которая полезна для здоровья человека, или со сниженным содержанием специфической ненасыщенной жирной кислоты, которая вредна для здоровья человека, с использованием ассоциированного с биосинтезом ненасыщенных жирных кислот фактора, подвергнутого искусственной манипуляции, и системы, предназначенной для контроля ненасыщенной жирной кислоты, который таким образом является искусственно модифицированным и может быть использован для продукта питания.The processed product can be manufactured using a plant organism with an increased content of a specific unsaturated fatty acid that is beneficial to human health, or with a reduced content of a specific unsaturated fatty acid that is harmful to human health, using an artificial unsaturated fatty acid biosynthesis-associated factor manipulation, and a system designed to control the unsaturated fatty acid, which is thus artificially modified and can be used for food.
--
Claims (14)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US62/438,018 | 2016-12-22 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA046169B1 true EA046169B1 (en) | 2024-02-13 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20220228160A1 (en) | Oleic acid -enriched plant body having genetically modified fad2 and production method thereof | |
AU2018220469B2 (en) | Method and cell line for production of phytocannabinoids and phytocannabinoid analogues in yeast | |
US20220162647A1 (en) | Method for inducing targeted meiotic recombinations | |
KR102061438B1 (en) | A method for converting monocot genome sequences in which a nucleic acid base in a targeting DNA sequence is specifically converted, and a molecular complex used therein. | |
JP2021058209A (en) | Methods and compositions for polymerase ii (pol-ii) based guide rna expression | |
US10087453B2 (en) | Modified diatoms for biofuel production | |
JP5902631B2 (en) | Targeted genome modification | |
CA2932948A1 (en) | New method of selection of algal-transformed cells using nuclease | |
TW200815593A (en) | Zinc finger nuclease-mediated homologous recombination | |
JP2002502263A (en) | Engineering of plant thioesterase and plant thioesterase with novel substrate specificity | |
WO2019046703A1 (en) | Methods for improving genome editing in fungi | |
CN110248957A (en) | Through manned SC function control system | |
Bayat et al. | The CRISPR growth spurt: from bench to clinic on versatile small RNAs | |
US20210230615A1 (en) | Gene Targeting | |
CN111954462A (en) | FAD2 gene and mutations | |
KR20210137928A (en) | Method for Single Base Editing Based on CRISPR/Cpf1 System and Uses Thereof | |
EA046169B1 (en) | PLANT ORGANISM ENRICHED IN OLEIC ACID, HAVING GENETICALLY MODIFIED FAD2, AND METHOD FOR ITS OBTAINING | |
KR20200098424A (en) | Method for gene editing in microalgae using particle bombardment | |
JP2022505671A (en) | Compositions and Methods for Ocrobactram-Mediated Gene Editing | |
JP2021010344A (en) | Genome modification method of euglena, breeding method of euglena, and production method of compound | |
KR102704256B1 (en) | Method for producing soybean plant having decreased phytic acid content using GmIPK1 gene editing and genome-edited soybean plant having decreased phytic acid content produced by the same method | |
CN116640795A (en) | Application of miR2118 in regulating plant growth and development, yield and disease resistance | |
WO2019043395A1 (en) | Gene editing method | |
Nguyen | Developing tools to genetically engineer the microalga Nannochloropsis |